Aplicação do método LTT às estruturas retangulares e triangulares em multicamadas e empilhadas em substratos PBG para comunicações móveis

Recently the planar antennas have been studied due to their characteristics as well as the advantages that they offers when compared with another types of antennas. In the mobile communications area, the need for this kind of antennas have became each time bigger due to the intense increase of the mobile communications that needs of antennas which operate in multifrequency and wide bandwidth. The microstrip antennas presents narrow bandwidth due the loss in the dielectric generated by radiation. Another limitation is the radiation pattern degradation due the generation of surface waves in the substrate. In this work some used techniques to minimize the disadvantages (previously mentioned) of the use of microstrip antennas are presented, those are: substrates with PBG material - Photonic Bandgap, multilayer antennas and with stacked patches. The developed analysis in this work used the TTL - Transverse Transmission Line method in the domain of Fourier transform, that uses a component of propagation in the y direction (transverse to the direction real of propagation z), treating the general equations of electric and magnetic field as functions of y and y . This work has as objective the application of the TTL method to microstrip structures with single and multilayers of rectangular and triangular patches, to obtaining the resonance frequency and radiation pattern of each structure. This method is applied for the treatment of the fields in stacked structures. The Homogenization theory will be applied to obtaining the effective permittivity for s and p polarizations of the substrate composed of PBG material. Numerical results for the triangular and rectangular antennas with single layer, multilayers resonators with triangular and rectangular patches are presented (in photonic and isotropic substrates). Conclusions and suggestions for continuity of this work are presented

Desenvolvimento de um ressoador retangular de fenda com múltiplas camadas de substrato e com utilização de material PBG para sistema de comunicação sem fio

In the globalized world modern telecommunications have assumed key role within the company, causing a large increase in demand for the wireless technology of communication, which has been happening in recent years have greatly increased the number of applications using this technology. Due to this demand, new materials are developed to enable new control mechanisms and propagation of electromagnetic waves. The research to develop new technologies for wireless communication presents a multidisciplinary study that covers from the new geometries for passive antennas, active up to the development of materials for devices that improve the performance at the frequency range of operation. Recently, planar antennas have attracted interest due to their characteristics and advantages when compared with other types of antennas. In the area of mobile communications the need for antennas of this type has become increasingly used, due to intensive development, which needs to operate in multifrequency antennas and broadband. The microstrip antennas have narrow bandwidth due to the dielectric losses generated by irradiation. Another limitation is the degradation of the radiation pattern due to the generation of surface waves in the substrate. Some techniques have been developed to minimize this limitation of bandwidth, such as the study of type materials PBG - Photonic Band Gap, to form the dielectric material. This work has as main objective the development project of a slot resonator with multiple layers and use the type PBG substrate, which carried out the optimization from the numerical analysis and then designed the device initially proposed for the band electromagnetic spectrum between 3-9 GHz, which basically includes the band S to X. Was used as the dielectric material RT/Duroid 5870 and RT/Duroid 6010.LM where both are laminated ceramic-filled PTFE dielectric constants 2.33 and 10.2, respectively. Through an experimental investigation was conducted an analysis of the simulated versus measured by observing the behavior of the radiation characteristics from the height variation of the dielectric multilayer substrates. We also used the LTT method resonators structures rectangular slot with multiple layers of material photonic PBG in order to obtain the resonance frequency and the entire theory involving the electromagnetic parameters of the structure under consideration. xviii The analysis developed in this work was performed using the method LTT - Transverse Transmission Line, in the field of Fourier transform that uses a component propagating in the y direction (transverse to the real direction of propagation z), thus treating the general equations of the fields electric and magnetic and function. The PBG theory is applied to obtain the relative permittivity of the polarizations for the sep photonic composite substrates material. The results are obtained with the commercial software Ansoft HFSS, used for accurate analysis of the electromagnetic behavior of the planar device under study through the Finite Element Method (FEM). Numerical computational results are presented in graphical form in two and three dimensions, playing in the parameters of return loss, frequency of radiation and radiation diagram, radiation efficiency and surface current for the device under study, and have as substrates, photonic materials and had been simulated in an appropriate computational tool. With respect to the planar device design study are presented in the simulated and measured results that show good agreement with measurements made. These results are mainly in the identification of resonance modes and determining the characteristics of the designed device, such as resonant frequency, return loss and radiation pattern

Aplicações de Dispositivos de Microondas utilizando Substrato EBG/PBG para Comunicações Móveis

The modern society depends on an efficient communications system able to of transmitting and receiving information with a higher speed and reliability every time. The need for ever more efficient devices raises optimization techniques of microstrip devices, such as techniques to increase bandwidth: thicker substrates and substrate structures with EBG (Electromagnetic Band Gap) and PBG (Photonic Band Gap). This work has how aims the study of the application of PBG materials on substrates of planar structures in microstrip, more precisely in directional quadrature couplers and in rat-race and impedance of transformers. A study of the planar structures in microstrip and substrates EBG is presented. The PBG substrates can be used to optimize the radiation through the air, thus reducing the occurrence of surface waves and the resulting diffraction edge responsible for degradation of radiation pattern. Through specific programs in FORTRAN Power Station obtained the frequencies and couplings for each structure. Are used the program PACMO - Computer Aided Design in Microwave. Results are obtained of the frequency and coupling devices, ranging the frequency band used (cellular communication and Wimax systems) and the permittivity of the substrate, comparing the results of conventional material and PBG materials in the s and p polarizations.

Dispositivos planares integrados utilizando método dinâmico com metamateriais e PBG

This work presents a theoretical, numerical and computation analysis of parameters of a rectangular microstrip antenna with metamaterial substrate, fin line as a coupler and also integrated devices like integrated filter antenna. It is applied theory to full-wave of Transverse Transmission Line - TTL method, to characterize the magnitude of the substrate and obtain the general equations of the electromagnetic fields. About the metamaterial, they are characterized by permittivity and permeability tensor, reaching to the general equations for the electromagnetic fields of the antenna. It is presented a study about main representation of PBG(Photonic Band Gap) material and its applied for a specific configuration. A few parameters are simulated some structures in order to reduce the physical dimensions and increase the bandwidth. The results are presented through graphs. The theoretical and computational analysis of this work have shown accurate and relatively concise. Conclusions are drawn and suggestions for future work

Arranjo de antenas de microfita com substrato anisotrópico com patch supercondutor e aplicações em nanotecnologia

The main objective in this work is the analysis of resonance frequency microstrip structures with glass fiber and electromagnetic band gap (EBG/PBG) substrate and analysis of microstrip antennas with rectangular patch of superconductor of high critical temperature (HTS). In this work was used the superconductors YBCO (critical temperature of 90K), SnBaCaCuOy (critical temperature of 160K), and Sn5InCa2Ba4Cu10Oy (critical temperature of 212K) with results in Gigahertz and Terahertz. Was used microstrip antennas arrays planar and linear phase and linear phase planar with patch with superconductor. It presents a study of the major theories that explain superconductivity. In phase arrays were obtained the factors arrays for such configurations, and the criteria of phase and spacing between the elements compound in the array, which were examined in order to get a main lobe with high directivity and high gain. In the analysis we used the method of Transverse Transmission Line (TTL) used in domain of the Fourier Transform (FTD). The LTT is a full wave method, which obtains the electromagnetic field in terms of the components transverse of the structure. The addition of superconductive patch is made using the boundary condition resistive complex. Results are obtained resonance frequency as a function of the parameters of the antenna, radiation patterns of the E and H Planes, for the phase antenna arrays in linear and planar configurations, for different values of the phase and the spacing between elements

Materiais supercondutores HTS para arranjos de antenas e aplicação de PBG para micro-ondas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Um estudo de estruturas com PBG e fotônica

One of the objectives of this work is the ana1ysis of planar structures using the PBG (photonic Bandgap), a new method of controlling propagation of electromagnetic waves in devices with dielectrics. Here the basic theory of these structures will be presented, as well as applications and determination of certain parameters. In this work the analysis will be performed concerning PBG structures, including the basic theory and applications in planar structures. Considerations are made related to the implementation of devices. Here the TTL (Transverse Transmission Line) method is employed, characterized by the simplicity in the treatment of the equations that govern the propagation of electromagnetic waves in the structure. In this method, the fields in x and z are expressed in function of the fields in the traverse direction y in FTD (Fourier Transform Domain). This method is useful in the determination of the complex propagation constant with application in high frequency and photonics. In this work structures will be approached in micrometric scale operating in frequencies in the range of T erahertz, a first step for operation in the visible spectra. The mathematical basis are approached for the determination of the electromagnetic fields in the structure, based on the method L TT taking into account the dimensions approached in this work. Calculations for the determination of the constant of complex propagation are also carried out. The computational implementation is presented for high frequencies. at the first time the analysis is done with base in open microstrip lines with semiconductor substrate. Finally, considerations are made regarding applications ofthese devices in the area of telecommunications, and suggestions for future

Acoplador e linha de lâmina unilateral e bilateral com substrato fotônico

The aim of this work is to characterize and use the characteristic parameters of the planar structures constructed with fin lines looking for their applications in devices, using PBG Photonic Band Gap photonic materials as substrate, operating in the millimeter and optic wave bands.The PBG theory will be applied for the relative permittivity attainment for the PBG photonic substrate s and p polarizations. The parameters considered in the structures characterization are the complex propagation constant and the characteristic impedance of unilateral and bilateral fin lines that were obtained by the use of the TTL Transverse Transmission Line Method, together with the Method of the Moments. The final part of this work comprises studies related to the behavior of the asymmetric unilateral fin line coupler with photonic substrate. This research opens perspectives for new works in this modern area. Numerical results are shown by means of bi-dimensional and three-dimensional graphics. Conclusions and suggestions for future works are also presented

Temperatura e substrato para germinação de sementes de flor-de-maio (Schlumbergera truncata (Haw.) Moran)

Schlumbergera truncata é uma cactácea de hábito epífito conhecida popularmente como flor-de-maio ou flor-deseda. É uma planta ornamental, cultivada em vasos e muito apreciada pela beleza de suas flores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura e do substrato na germinação de sementes de S. truncata. Os substratos utilizados no experimento foram: papel mata-borrão, areia de granulação média, casca de arroz carbonizada e bagaço de cana triturado, e as temperaturas avaliadas foram 20, 25 e 30 ºC. As variáveis analisadas foram: porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação e tempo médio de germinação. As maiores porcentagens de germinação ocorreram em 20 e 25 ºC em papel, areia e casca de arroz carbonizada. Na casca de arroz carbonizada, observaramse os maiores valores de índice de velocidade de germinação e os menores valores de tempo médio de germinação. Concluiu-se que a temperatura de 20 ºC e o substrato casca de arroz carbonizada foram mais adequados para a germinação de sementes de S. truncata e que o bagaço de cana não foi adequado como substrato para a germinação da espécie.

Influência do substrato e do enraizamento na aclimatização de Melocactus glaucescens Buining & Brederoo propagados in vitro

Melocactus glaucescens (Cactaceae) é espécie endêmica da Bahia e está incluída na lista da IUCN e MMA como ameaçada de extinção. A transferência da condição in vitro para o ambiente ex vitro é uma etapa crítica, podendo ser um fator limitante para a produção das mudas micropropagadas. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de diferentes substratos e do enraizamento na aclimatização de Melocactus glaucescens. As plantas propagadas in vitro foram mantidas sob 100% de luminosidade, com regas diárias por 75 dias. Os resultados demonstraram que o substrato adequado para a aclimatização deve conter 50% de terra vegetal e 50% de areia lavada; o tamanho mínimo do diâmetro e do comprimento da parte aérea para transferência para as condições ex vitro é de 5 mm e que as etapas de enraizamento in vitro e rustificação podem ser eliminadas da micropropagação de M. glaucescens. Estudos para demonstrar tempos de dessecação dos brotos acima de 5 mm são necessários, para se eliminar completamente a etapa do enraizamento in vitro para esta espécie.

Casca do fruto da mamoneira como substrato para as plantas

A casca do fruto da mamoneira (CFM) é um resíduo gerado, em grande quantidade, no beneficiamento da mamona. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as características físicas e químicas da CFM e seu efeito, como substrato, para plantas. A avaliação das características da CFM foi realizada em um experimento fatorial (2x3), constituído da combinação de dois tipos de casca (CFM in natura e compostada) e três granulometrias (peneiras 3, 5 e 10 mm de malha), em delineamento de blocos ao acaso. Os teores de macro e micronutrientes, condutividade elétrica (CE), pH, densidade seca (DS), densidade úmida (DU), porosidade total (PT) e espaço de aeração (EA) foram avaliados. A avaliação da CFM como substrato para plantas foi realizada, utilizando-se mudas de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill.) e estacas de pingo-de-ouro (Duranta repens L.) como espécies indicadoras. Para o cultivo de mudas de tomateiro, a CFM, na granulometria de 3 mm, in natura, ou compostada, foi misturada com Plantmax® em cinco proporções [0:100; 25:75; 50:50; 75:25; 100:0 (v/v)]. Para o enraizamentode pingo-de-ouro, estacas foram plantadas em CFM, in natura, ou compostada, de três granulometrias (3, 5 e 10 mm). A CFM compostada, na granulometria de 3 mm, apresentou as características físicas mais adequadas. A CFM in natura apresentou efeitos negativos, sendo inadequada como substrato. A CFM compostada permitiu obter 100% de germinação e mudas normais de tomateiro, bem como estacas enraizadas de pingo- de- ouro, podendo, portanto, ser utilizada como substrato, pura, ou em misturas.

Interrelações entre a profundidade do solo e o substrato geológico na região centro-leste de Minas Gerais

O estudo das interrelações entre profundidade do solo e o substrato geológico de uma área é importante para a compreensão da gênese do solo e seus atributos físicos, químicos e morfológicos, constituindo-se em importante ferramenta para avaliar a influência das características do material de origem no grau de intemperismo e, consequentemente, na profundidade do perfil do solo. Com o objetivo de estabelecer essas relações, levantaram-se informações detalhadas quanto aos aspectos geológicos, como: litotipos, constituição, minerais principais, textura, granulação e cor das rochas das regiões de Cocais, Rio Doce, Sabinópolis, Virginópolis e Santa Bárbara, em Minas Gerais, bem como suas classes de solos e a profundidade de aparecimento dos horizontes B/C ou C. Essas relações foram obtidas por meio de um sistema geográfico de informações e de uma análise estatística simples entre os litotipos e profundidade dos solos. A partir dessas relações foi possível agrupar os valores médios de profundidade do solo de acordo com o material de origem, propiciando uma análise de agrupamento pelo método de minimização da variância (CLUSTERMV-SAEG), utilizando-se a distância euclidiana média. Os resultados indicam que materiais bandados em relação a rochas maciças estão relacionados com perfis mais profundos, da mesma forma que rochas com granulação mais grossa têm maior capacidade de intemperização e, portanto, estão relacionadas com solos mais profundos.

Produção de mudas de pimenteira-do-reino em substrato comercial fertilizado com adubo de liberação lenta

As doenças provocadas por patógenos de solo vêm causando sérios prejuízos pipericultura nacional, em consequência da morte prematura das plantas. Em razão disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de mudas de três genótipos de pimenteira-do-reino, em substrato comercial isento de solo, e determinar as doses adequadas de adubo de liberação lenta, para cada genótipo, nesse substrato. Foram produzidas mudas clonais dos genótipos 'Guajarina', 'Iaçará' e 'Cingapura', em substrato comercial composto por casca de pínus e vermiculita. Ao substrato, foram misturadas cinco doses de adubo de liberação lenta, fórmula NPK 15-09-12: 0,0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10 kg m-3. Aos 120 dias após a repicagem, os resultados mostraram que houve diferenças de crescimento entre os genótipos para todas as características avaliadas, com exceção de altura de plantas. Houve efeito das doses do adubo para todas as características avaliadas, porém a interação entre genótipos e doses do adubo foi constatada somente para o número de folhas e massas de matérias secas do sistema radicular e total. As mudas de 'Guajarina' foram as que obtiveram maior massa de matéria seca total, enquanto as de 'Cingapura' obtiveram o menor valor. As doses do adubo que proporcionaram os valores máximos de massa de matéria seca total das mudas foram 4,4 kg m-3 para 'Guajarina'; 6,4 kg m-3 para 'Iaçará' e 5,3 kg m-3 para 'Cingapura'.

RC-IAL: linhagem celular contínua de rim de coelho - características e substrato para replicação de vírus

Uma linhagem celular de rim de coelho (denominada RC-IAL), que foi isolada em 1976, e que atualmente está na 150ª passagem, teve suas características analisadas. As células apresentaram morfologia semelhante aos fibroblastos desde o início de seu cultivo. A proporção de crescimento celular não se alterou desde seu isolamento, com uma eficiência de clonagem ao redor de 9%. A linhagem mostrou crescimento dependente de ancoragem, e a análise cromossômica apresentou o número modal da espécie com pequenas variações para mais ou menos um cromossomo, resultando uma somatória de 50%. Sua espécie de origem foi comprovada através da reação de imunofluorescência indireta e a susceptibilidade da linhagem a alguns vírus, com demonstração do efeito citopático, foi verificada com os vírus da vacínia, cowpox, herpes simples tipo 1 e 2 e da rubéola. Esse substrato celular está livre de contaminantes, satisfazendo assim, as condições para seu uso em trabalhos científicos, principalmente os relacionadas à saúde pública.

Influência da espessura do substrato dental sobre a eficácia clareadora e citotoxicidade de diferentes protocolos de clareamento

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)