Análise espectral de reflectarrays com substratos de duas camadas dielétricas anisotrópicas uniaxiais

Recently, an amazing development has been observed in telecommunication systems. Two good examples of this development are observed in mobile communication and aerospace systems. This impressive development is related to the increasing need for receiving and transmitting communication signals. Particularly, this development has required the study of new antennas and filters. This work presents a fullwave analysis of reflectarrays. The considered structures are composed by arrays of rectangular conducting patches printed on multilayer dieletric substrates, that are mounted on a ground plane. The analysis is developed in the spectral domain, using an equivalent transmission line method in combination with Galerkin method. Results for the reflection coefficient of these structures are presented and compared to those available in the literature. A good agreement was observed. Particularly, the developed analysis uses the transmission lines theory in combination with the incident potentials and the field continuity equations, at the structures interfaces, for obtaining the scattered field components expressions as function of the patch surface currents and of the incident field. Galerkin method is used to determine the unknown coefficients in the boundary value problem. Curves for the reflection coefficient of several reflectarray geometries are presented as function of frequency and of the structural parameters

Análise espectral de reflectarrays com substrato de duas camadas dielétricas anisotrópicas uniaxiais

Recently, an amazing development has been observed in telecommunication systems. Two good examples of this development are observed in mobile communication and aerospace systems. This impressive development is related to the increasing need for receiving and transmitting communication signals. Particularly, this development has required the study of new antennas and filters. This work presents a fullwave analysis of reflectarrays. The considered structures are composed by arrays of rectangular conducting patches printed on multilayer dieletric substrates, that are mounted on a ground plane. The analysis is developed in the spectral domain, using an equivalent transmission line method in combination with Galerkin method. Results for the reflection coefficient of these structures are presented and compared to those available in the literature. A good agreement was observed. Particularly, the developed analysis uses the transmission lines theory in combination with the incident potentials and the field continuity equations, at the structures interfaces, for obtaining the scattered field components expressions as function of the patch surface currents and of the incident field. Galerkin method is used to determine the unknown coefficients in the boundary value problem. Curves for the reflection coefficient of several reflectarray geometries are presented as function of frequency and of the structural parameters

Saldo de radiação obtido através de medida e estimativa por três modelos e a sua relação com o desenvolvimento da cultura de cravo-de-defunto (Tagetes sp.)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Variabilidade dos elementos energéticos e ambientes em meio protegido com polietileno, sem e com cultura do pimentão (Capsicum annuum L.)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Parâmetros agrometeorológicos de cultura de pimentão (Capsicum annuum L.) em ambientes protegido e campo

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Migração (2,5-D) com amplitudes verdadeiras em meios com gradiente constante de velocidade

A migração com amplitudes verdadeiras de dados de reflexão sísmica, em profundidade ou em tempo, possibilita que seja obtida uma medida dos coeficientes de reflexão dos chamados eventos de reflexão primária. Estes eventos são constituídos, por exemplo, pelas reflexões de ondas longitudinais P-P em refletores de curvaturas arbitrárias e suaves. Um dos métodos mais conhecido é o chamado migração de Kirchhoff, através do qual a imagem sísmica é produzida pela integração do campo de ondas sísmicas, utilizando-se superfícies de difrações, denominadas de Superfícies de Huygens. A fim de se obter uma estimativa dos coeficientes de reflexão durante a migração, isto é a correção do efeito do espalhamento geométrico, utiliza-se uma função peso no operador integral de migração. A obtenção desta função peso é feita pela solução assintótica da integral em pontos estacionários. Tanto no cálculo dos tempos de trânsito como na determinação da função peso, necessita-se do traçamento de raios, o que torna a migração em situações de forte heterogeneidade da propriedade física um processo com alto custo computacional. Neste trabalho é apresentado um algoritmo de migração em profundidade com amplitudes verdadeiras, para o caso em que se tem uma fonte sísmica pontual, sendo o modelo de velocidades em subsuperfície representado por uma função que varia em duas dimensões, e constante na terceira dimensão. Esta situação, conhecida como modelo dois-e-meio dimensional (2,5-D), possui características típicas de muitas situações de interesse na exploração do petróleo, como é o caso da aquisição de dados sísmicos 2-D com receptores ao longo de uma linha sísmica e fonte sísmica 3-D. Em particular, é dada ênfase ao caso em que a velocidade de propagação da onda sísmica varia linearmente com a profundidade. Outro tópico de grande importância abordado nesse trabalho diz respeito ao método de inversão sísmica denominado empilhamento duplo de difrações. Através do quociente de dois empilhamentos com pesos apropriados, pode-se determinar propriedades físicas e parâmetros geométricos relacionados com a trajetória do raio refletido, os quais podem ser utilizados a posteriori no processamento dos dados sísmicos, visando por exemplo, a análise de amplitudes.

Migração com amplitude verdadeira em meios bidimensionais (2-D) e introdução ao caso 2,5-D

Nos últimos anos tem-se verificado através de várias publicações um interesse crescente em métodos de migração com amplitude verdadeira, com o objetivo de obter mais informações sobre as propriedades de refletividade da subsuperfície da terra. A maior parte desses trabalhos tem tratado deste tema baseando-se na aproximação de Born, como em Bleistein (1987) e Bleistein et al. (1987), ou na aproximação do campo de ondas pela teoria do raio como Hubral et al. (1991), Schleicher et al. (1993) e Martins et al. (1997). Considerando configurações arbitrárias de fontes e receptores, as reflexões primárias compressionais podem ser imageadas em reflexões migradas no domínio do tempo ou profundidade de tal modo que as amplitudes do campo de ondas migrado são uma medida do coeficiente de reflexão dependente do ângulo de incidência. Para realizar esta tarefa, vários algoritmos têm sido propostos nos últimos anos baseados nas aproximações de Kirchhoff e Born. Essas duas abordagens utilizam um operador integral de empilhamento de difrações ponderado que é aplicado aos dados da seção sísmica de entrada. Como resultado obtém-se uma seção migrada onde, em cada ponto refletor, tem-se o pulso da fonte com amplitude proporcional ao coeficiente de reflexão naquele ponto. Baseando-se na aproximação de Kirchhoff e na aproximação da teoria do raio do campo de ondas, neste trabalho é obtida a função peso para modelos bidimensionais (2-D) e dois e meio dimensionais (2,5-D) que é aplicada a dados sintéticos com e sem ruído. O resultado mostra a precisão e estabilidade do método de migração em 2-D e 2,5-D como uma ferramenta para a obtenção de informações importantes da subsuperfície da terra, que é de grande interesse para a análise da variação da amplitude com o afastamento (ângulo). Em suma, este trabalho apresenta expressões para as funções peso 2-D e 2,5-D em função de parâmetros ao longo de cada ramo do raio. São mostrados exemplos da aplicação do algoritmo de migração em profundidade a dados sintéticos 2-D e 2,5-D obtidos por modelamento sísmico através da teoria do raio usando o pacote Seis88 (Cervený e Psencík, 1988) e os resultados confirmaram a remoção do espalhamento geométrico dos dados migrados mesmo na presença de ruído. Testes adicionais foram realizados para a análise do efeito de alongamento do pulso na migração em profundidade (Tygel et al., 1994) e a aplicação do empilhamento múltiplo (Tygel et al., 1993) para a estimativa de atributos dos pontos de reflexão - no caso o ângulo de reflexão e a posição do receptor.

Migração com amplitude verdadeira em meios com gradiente constante de velocidade

Este trabalho tem por objetivo a aplicação de um método de migração com amplitudes verdadeiras, considerando-se um meio acústico onde a velocidade de propagação varia linearmente com a profundidade. O método de migração é baseado na teoria dos raios e na integral de migração de Kirchhoff, procurando posicionar de forma correta os refletores e recuperar os respetivos coeficientes de reflexão. No processo de recuperação dos coeficientes de reflexão, busca-se corrigir o fator de espalhamento geométrico de reflexões sísmicas primárias, sem o conhecimento a priori dos refletores procurados. Ao considerar-se configurações fonte-receptor arbitrárias, as reflexões primárias podem ser imageadas no tempo ou profundidade, sendo as amplitudes do campo de ondas migrado uma medida dos coeficientes de reflexão (função do ângulo de incidência). Anteriormente têm sido propostos alguns algoritmos baseados na aproximação de Born ou Kirchhoff. Todos são dados em forma de um operador integral de empilhamento de difrações, que são aplicados à entrada dos dados sísmicos. O resultado é uma seção sísmica migrada, onde cada ponto de reflexão é imageado com uma amplitude proporcional ao coeficiente de reflexão no ponto. No presente caso, o processo de migração faz uso de um modelo com velocidade que apresenta uma distribuição que varia linearmente com a profundidade, conhecido também como gradiente constante de velocidade. O esquema de migração corresponde a uma versão modificada da migração de empilhamento por difração e faz uso explícito da teoria do raio, por exemplo, na descrição de tempos de trânsito e amplitudes das reflexões primárias, com as quais a operação de empilhamento e suas propriedades podem ser entendidas geometricamente. Efeitos como o espalhamento geométrico devido à trajetória do raio levam a distorção das amplitudes. Estes efeitos têm que ser corregidos durante o processamento dos dados sísmicos. Baseados na integral de migração de Kirchhoff e na teoria paraxial dos raios, foi derivada a função peso e o operador da integral por empilhamento de difrações para um modelo sísmico 2,5-D, e aplicado a uma serie de dados sintéticos em ambientes com ruído e livre de ruído. O resultado mostra a precisão e estabilidade do método de migração em um meio 2,5-D como ferramenta para obter informação sobre as propriedades de refletividade da subsuperfície da terra. Neste método não são levados em consideração a existência de caústicas nem a atenuação devido a fricção interna.

Parametric study of retangular patch antenna using denim textile material

—This paper presents a textile patch antenna designed for WBAN applications at 2.45 GHz ISM band. The antenna uses denim as substrate and conductive fabric for the ground plane and radiator layers. The main purpose of this paper is to analyze the influence of typical deviation of denim properties and patch radiator dimensions on the performance of the antenna. The parameters considered in the analysis are the relative permittivity and thickness of denim and the width and length of the rectangular patch radiator. The dependence of the central operation frequency of the antenna on those parameters was studied using the antenna reflection coefficient obtained from EM simulations. Rules of thumb for one-shot design were derived and applied to design a rectangular patch antenna. An antenna prototype was fabricated and measured, demonstrating a 10 dB impedance band of 4.8 % centered at 2.45 GHz, in good agreement with simulated results

Neural network modelling of the wave-structure interaction processes

This thesis presents a new Artificial Neural Network (ANN) able to predict at once the main parameters representative of the wave-structure interaction processes, i.e. the wave overtopping discharge, the wave transmission coefficient and the wave reflection coefficient. The new ANN has been specifically developed in order to provide managers and scientists with a tool that can be efficiently used for design purposes. The development of this ANN started with the preparation of a new extended and homogeneous database that collects all the available tests reporting at least one of the three parameters, for a total amount of 16’165 data. The variety of structure types and wave attack conditions in the database includes smooth, rock and armour unit slopes, berm breakwaters, vertical walls, low crested structures, oblique wave attacks. Some of the existing ANNs were compared and improved, leading to the selection of a final ANN, whose architecture was optimized through an in-depth sensitivity analysis to the training parameters of the ANN. Each of the selected 15 input parameters represents a physical aspect of the wave-structure interaction process, describing the wave attack (wave steepness and obliquity, breaking and shoaling factors), the structure geometry (submergence, straight or non-straight slope, with or without berm or toe, presence or not of a crown wall), or the structure type (smooth or covered by an armour layer, with permeable or impermeable core). The advanced ANN here proposed provides accurate predictions for all the three parameters, and demonstrates to overcome the limits imposed by the traditional formulae and approach adopted so far by some of the existing ANNs. The possibility to adopt just one model to obtain a handy and accurate evaluation of the overall performance of a coastal or harbor structure represents the most important and exportable result of the work.

How to assess the external validity of therapeutic trials: a conceptual approach

Background External validity of study results is an important issue from a clinical point of view. From a methodological point of view, however, the concept of external validity is more complex than it seems to be at first glance. Methods Methodological review to address the concept of external validity. Results External validity refers to the question whether results are generalizable to persons other than the population in the original study. The only formal way to establish the external validity would be to repeat the study for that specific target population. We propose a three-way approach for assessing the external validity for specified target populations. (i) The study population might not be representative for the eligibility criteria that were intended. It should be addressed whether the study population differs from the intended source population with respect to characteristics that influence outcome. (ii) The target population will, by definition, differ from the study population with respect to geographical, temporal and ethnical conditions. Pondering external validity means asking the question whether these differences may influence study results. (iii) It should be assessed whether the study's conclusions can be generalized to target populations that do not meet all the eligibility criteria. Conclusion Judging the external validity of study results cannot be done by applying given eligibility criteria to a single target population. Rather, it is a complex reflection in which prior knowledge, statistical considerations, biological plausibility and eligibility criteria all have place.

Ventricular-arterial coupling in a rat model of reduced arterial compliance provoked by hypervitaminosis D and nicotine

The vitamin D(3) and nicotine (VDN) model is one of isolated systolic hypertension (ISH) in which arterial calcification raises arterial stiffness and vascular impedance. The effects of VDN treatment on arterial and cardiac hemodynamics have been investigated; however, a complete analysis of ventricular-arterial interaction is lacking. Wistar rats were treated with VDN (VDN group, n = 9), and a control group (n = 10) was included without the VDN. At week 8, invasive indexes of cardiac function were obtained using a conductance catheter. Simultaneously, aortic pressure and flow were measured to derive vascular impedance and characterize ventricular-vascular interaction. VDN caused significant increases in systolic (138 +/- 6 vs. 116 +/- 13 mmHg, P < 0.01) and pulse (42 +/- 10 vs. 26 +/- 4 mmHg, P < 0.01) pressures with respect to control. Total arterial compliance decreased (0.12 +/- 0.08 vs. 0.21 +/- 0.04 ml/mmHg in control, P < 0.05), and pulse wave velocity increased significantly (8.8 +/- 2.5 vs. 5.1 +/- 2.0 m/s in control, P < 0.05). The arterial elastance and end-systolic elastance rose significantly in the VDN group (P < 0.05). Wave reflection was augmented in the VDN group, as reflected by the increase in the wave reflection coefficient (0.63 +/- 0.06 vs. 0.52 +/- 0.05 in control, P < 0.05) and the amplitude of the reflected pressure wave (13.3 +/- 3.1 vs. 8.4 +/- 1.0 mmHg in control, P < 0.05). We studied ventricular-arterial coupling in a VDN-induced rat model of reduced arterial compliance. The VDN treatment led to development of ISH and provoked alterations in cardiac function, arterial impedance, arterial function, and ventricular-arterial interaction, which in many aspects are similar to effects of an aged and stiffened arterial tree.

A twin spiral planar antenna for UWB medical radars

A planar-spiral antenna to be used in an ultrawideband (UWB) radar system for heart activity monitoring is presented. The antenna, named “twin,” is constituted by two spiral dipoles in a compact structure. The reflection coefficient at the feed point of the dipoles is lower than −8 dB over the 3–12 GHz band, while the two-dipoles coupling is about −20 dB. The radiated beam is perpendicular to the plane of the spiral, so the antenna is wearable and it may be an optimal radiator for a medical UWB radar for heart rate detection. The designed antenna has been also used to check some hypotheses about the UWB radar heart activity detection mechanism. The radiation impedance variation, caused by the thorax vibrations associated with heart activity, seems to be the most likely explanation of the UWB radar operation.

(Table 1) Compressional- and share-wave velocieties at elevated confining pressure of ODP Holes 136-842C and 136-843A

Identification of a sediment/basement contact using seismic reflection recordings has proven to be extremely difficult in wide areas of the North Pacific Ocean owing to the presence of massive, highly reflective chert layers within the sediment column. Leg 136 of the Ocean Drilling Program recovered coherent pieces of chert of sufficient size for the first comprehensive laboratory measurements of the seismic properties of this material. Compressional-wave velocities of six samples at 40-MPa confining pressure averaged 5.33 km/s, whereas shear-wave velocities at the same pressure averaged 3.48 km/s. Velocities were independent of porosity, which ranged from 5% to 13%, suggesting that pores within the samples were mostly high aspect ratio vugs as opposed to low aspect ratio cracks. Back-scattered electron images made with a scanning electron microscope confirmed this observation. Acoustic impedances were calculated for the chert samples and from shipboard measurements of the red clay sediment overlying the chert layers. An extremely large compressional-wave reflection coefficient (0.73) characterized the interface between the two lithologies. A synthetic seismogram was calculated using chert and typical pelagic carbonate properties to illustrate the influence of chert layers on a marine seismic-reflection section. Compressional-wave to shear-wave velocity ratios of the chert samples (Vp/Vs =1.53) are close to that of single-crystal quartz in spite of variable porosity. Shear-wave reflection coefficients are estimated to be approximately 0.94. A compressional-wave reflection coefficient for a basement/sediment (carbonate) interface is estimated to be approximately 0.50, significantly less than that of sediment/chert.

Instalación para el estudio de la propagación de ondas de presión en conductos y su aplicación en túneles para trenes de alta velocidad

Se ha construido una instalación experimental de bajo coste para realizar ensayos a escala de la onda de compresión que se generan en el interior de un túnel al introducirse en él un tren a alta velocidad, con el fin de estudiar posibles configuraciones para reducir la presión de la onda reflejada en la salida. El coeficiente de reflexión de varias terminaciones ha sido medido y la influencia de la porosidad en la salida ha sido evaluada utilizando el método de la pulsoreflectometría acústica A low-cost experimental facility has been built to perform scale measurements of the pressure waves generated by a high speed train entering inside a tunnel, in order to study possible configurations to reduce the pressure reflected back at the tunnel exit. The reflection coefficient of some tunnel terminations has been measured and the influence of the porosity at the exit has been evaluated by using the Acoustic Pulse Reflectometry method (APR).