Design, development, and testing of X-band amplifying reflectarrays

The design and development of two X-band amplifying reflectarrays is presented. The arrays use dual-polarized aperture coupled patch antennas with FET transistors and phasing circuits to amplify a microwave signal and to radiate it in a chosen direction. Two cases are considered, one when a reflectarray converts a spherical wave due to a feed horn into a plane wave radiated into a boresight direction, and two, when the reflectarray converts a spherical wave due to a dual-polarized four-element feed array into a co-focal spherical wave. This amplified signal is received in an orthogonal port of the feed array so that the entire structure acts as a spatial power combiner. The two amplifying arrays are tested in the near-field zone for phase distribution over their apertures to achieve the required beam formation. Alternatively, their radiation patterns or gains are investigated.

High resolution 3-D imaging via multi-pass SAR

Spaceborne/airborne synthetic aperture radar (SAR) systems provide high resolution two-dimensional terrain imagery. The paper proposes a technique for combining multiple SAR images, acquired on flight paths slightly separated in the elevation direction, to generate high resolution three-dimensional imagery. The technique could be viewed as an extension to interferometric SAR (InSAR) in that it generates topographic imagery with an additional dimension of resolution. The 3-D multi-pass SAR imaging system is typically characterised by a relatively short ambiguity length in the elevation direction. To minimise the associated ambiguities we exploit the relative phase information within the set of images to track the terrain landscape. The SAR images are then coherently combined, via a nonuniform DFT, over a narrow (in elevation) volume centred on the 'dominant' terrain ground plane. The paper includes a detailed description of the technique, background theory, including achievable resolution, and the results of an experimental study.

A microstrip Yagi antenna using EBG structure

[1] In this paper a detailed design, development and performances of a 5 GHz microstrip Yagi antenna, which uses a two-dimensional (2-D) electromagnetic band gap (EBG) structure in the ground plane, are presented. The results indicate that the use of the EBG structure improves the radiation pattern of the antenna. The cross polarization is suppressed by properly choosing the period and dimensions of EBGs. Also, the broadside gain is improved in comparison with the analogous antenna without the EBGs.

Australia and New Zealand satellite coverage using a microstrip patch reflectarray

This paper presents the design of Ku-band (12.25 12.75 GHz) dual-polarized reflectarrays for Optus BI satellites to obtain a contoured beam for Australia and New Zealand. The specified radiation pattern is synthesized using a phase-only synthesis method based on the concept of intersection approach. Having determined the phasing data, single- and double-layer reflectarrays ore designed using variable-size rectangular patches. The performances of the two reflectarrays are assessed by comparing their radiation patterns with the assumed pattern. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc. Microwave Opt Technol Lett 37: 321-325, 2003; Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI 10. 1002/mop. 10907.

A genetic algorithm/method of moments approach to the optimization of an RF coil for MRI applications - Theoretical considerations - Abstract

A Combined Genetic Algorithm and Method of Moments design methods is presented for the design of unusual near-field antennas for use in Magnetic Resonance Imaging systems. The method is successfully applied to the design of an asymmetric coil structure for use at 190MHz and demonstrates excellent radiofrequency field homogeneity.

A????es premiadas no 9?? Concurso Inova????o na Gest??o P??blica Federal 2004

Nesta publica????o, referente ao 9?? Concurso Inova????o na Gest??o P??blica Federal, o leitor encontrar?? iniciativas inovadoras nas seguintes ??reas: Articula????o de parcerias; atendimento ao cidad??o e inclus??o digital; gerenciamento de custos; planejamento e gest??o estrat??gica; simplifica????o e agiliza????o de procedimentos

Presta????o de contas 2002

Este documento apresenta as atividades realizadas pela ENAP no ano de 2002, observando as diretrizes do Plano Plurianual, que organiza todas as a????es da Administra????o P??blica Federal em programas. O presente relat??rio est?? estruturado segundo as a????es estrat??gicas desenvolvidas pela ENAP

9?? concurso inova????o na gest??o p??blica federal: id??ias que fazem diferen??a

Para premiar e incentivar a gera????o e incorpora????o de novas pr??ticas e conhecimentos na gest??o p??blica, a ENAP e o Minist??rio do Planejamento, Or??amento e Gest??o promovem, desde 1996, o Concurso Inova????o na Gest??o P??blica Federal. Em 2004, os tr??s primeiros colocados foram o Sistema Radar Comercial, do Minist??rio do Desenvolvimento, Ind??stria e Com??rcio Exterior (MDIC), o Sistema de Custos e Informa????es Gerenciais, do Banco Central (Bacen), e o Centro de Pesquisas do HCPA: Inovando a gest??o da pesquisa, por meio de laborat??rios compartilhados, do Hospital de Cl??nicas de Porto Alegre (HCPA). A RSP conversou com as equipes vencedoras do 9?? Concurso Inova????o na Gest??o P??blica Federal para relatar um pouco de suas experi??ncias.

Avaliação das informações sobre rinite alérgica em sites brasileiros na rede mundial de computadores (Internet)

A rede mundial de computadores (Internet) é, atualmente, fonte de informação sobre saúde para leigos e profissionais da área médica. A Rinite Alérgica é uma doença muito prevalente que chega a atingir mais de 10% da população geral, causando queda da qualidade de vida. OBJETIVO: Avaliar os princípios éticos de sites brasileiros que divulgam informações a respeito do tema "rinite alérgica". FORMA DE ESTUDO: revisional. MATERIAL E MÉTODO: Foi feita avaliação de 173 sites brasileiros encontrados através de quatro mecanismos de busca (Google, Yahoo, Altavista e Radar Uol). Os sites foram avaliados de acordo com o Manual de Princípios Éticos para Sites de Medicina e Saúde do CREMESP (Conselho Regional de Medicina do Estado de São Paulo), de acordo com os itens transparência, honestidade, qualidade, consentimento livre e esclarecido, privacidade, ética médica, responsabilidade e procedência. RESULTADOS: Entre os sites analisados, 149 (86,1%) não estavam de acordo como Manual de Princípios Éticos para Sites de Medicina e Saúde do CREMESP. As proporções de irregularidades entre os itens avaliados foram: qualidade (84,4%), privacidade (46,2%) honestidade (18,5%), consentimento livre e esclarecido (15,6%), responsabilidade (13,9%), transparência (12,1%), ética médica (2,3%). Havia informações inexatas em 24,3% dos sites analisados. CONCLUSÕES: A maioria dos sites estudados contendo informações sobre rinite alérgica fere os princípios éticos para sites do CREMESP. Tanto a qualidade em geral de grande parte dos sites brasileiros que abordam o tema "rinite alérgica", quanto à qualidade das informações por eles divulgadas, são insuficientes para satisfazer a médicos e pacientes.

Espectador Activo: Comunicação audiovisual institucional num mundo de redes participativas

Once delighted by the moving image advent as a new method of realistically presenting reality, the viewer has been reposition himself towards the audiovisual contents he consumes, as he is given the opportunity to create and share his own perspective of that reality. We are living in a new technological setting, governed mainly by factors of interactivity, digital systems and technological convergence. The research project that we will present in this paper focuses on the subject of participatory media and the way cultural institutions are increasingly facing the inevitability of a profound revision of their traditional parameters of unidirectional communication, given the increasing availability of tools for audiovisual production as well as the diversity of networked communication contexts. The Serralves Foundation with its Museum of Contemporary Art, in Porto, Portugal, was the subject of a fi rst study of an empirical nature: a series of audiovisual objects were developed, in order to generate material for analysis and proposition. In this new stage of the project, our aim is to identify new procedures and practices that may be effectively implemented within the institutional universe. We intend to propose effi cient audiovisual communication contexts, including the maximizing of the relationship between institutions and audiences regarding dimensions that are traditionally outside the institutional radar: identity, narrative and affection. The project is currently in the process of surveying and categorization, with the aim of producing a map of different vocations and positions of the various institutions in regards to the aforementioned issues, which require participatory communication.

Using Modern Tools to Explain the Use of the Smith Chart

The concept of explaining the use of an old tool like the Smith chart, using modern tools like MATLAB [1] scripts in combination with e-learning facilities, is exemplified by two MATLAB scripts. These display, step by step, the graphical procedure that must be used to solve the double-stub impedance-matching problem. These two scripts correspond to two different possible ways to analyze this matching problem, and they are important for students to learn by themselves.

Capacity Enhancement Using MIMO Antenna Arrays in Realistic Macro-Cellular Urban Environment

In MIMO systems the antenna array configuration in the BS and MS has a large influence on the available channel capacity. In this paper, we first introduce a new Frequency Selective (FS) MIMO framework for macro-cells in a realistic urban environment. The MIMO channel is built over a previously developed directional channel model, which considers the terrain and clutter information in the cluster, line-of-sight and link loss calculations. Next, MIMO configuration characteristics are investigated in order to maximize capacity, mainly the number of antennas, inter-antenna spacing and SNR impact. Channel and capacity simulation results are presented for the city of Lisbon, Portugal, using different antenna configurations. Two power allocations schemes are considered, uniform distribution and FS spatial water-filling. The results suggest optimized MIMO configurations, considering the antenna array size limitations, specially at the MS side.

SAR determination and influence of the human head in the radiation of a mobile antenna for two different frequencies

The big proliferation of mobile communication systems has caused an increased concern about the interaction between the human body and the antennas of mobile handsets. In order to study the problem, a multiband antenna was designed, fabricated and measured to operate over two frequency sub bands 900 and 1800 MHz. After that, we simulated the same antenna, but now, in the presence of a human head model to analyze the head's influence. First, the influence of the human head on the radiation efficiency of the antenna has been investigated as a function of the distance between the head and the antenna and with the inclination of the antenna. Furthermore, the relative amount of the electromagnetic power absorbed in the head has been obtained.

Influence of the Human Head in the Radiation of a Mobile Antenna

The big proliferation of mobile communication systems has caused an increased concern about the interaction between the human body and the antennas of mobile handsets. In order to study the problem, a multiband antenna was designed, fabricated and measured to operate over two frequency sub bands 900 and 1800 MHz. After that, we simulated the same antenna, but now, in the presence of a human head model to analyze the head's influence. First, the influence of the human head on the radiation efficiency of the antenna has been investigated as a function of the distance between the head and the antenna and with the inclination of the antenna. Furthermore, the relative amount of the electromagnetic power absorbed in the head has been obtained. In this study the electromagnetic analysis has been performed via FDTD (Finite Difference Time Domain).

Application of neural networks for pavement evaluation

As vias de comunicação são indispensáveis para o desenvolvimento de uma nação, económica e socialmente. Num mundo globalizado, onde tudo deve chegar ao seu destino no menor espaço de tempo, as vias de comunicação assumem um papel vital. Assim, torna-se essencial construir e manter uma rede de transportes eficiente. Apesar de não ser o método mais eficiente, o transporte rodoviário é muitas vezes o mais económico e possibilita o transporte porta-a-porta, sendo em muitos casos o único meio de transporte possível. Por estas razões, o modo rodoviário tem uma quota significativa no mercado dos transportes, seja de passageiros ou mercadorias, tornando-o extremamente importante na rede de transportes de um país. Os países europeus fizeram um grande investimento na criação de extensas redes de estradas, cobrindo quase todo o seu território. Neste momento, começa-se a atingir o ponto onde a principal preocu+ação das entidades gestoras de estradas deixa de ser a construção de novas vias, passando a focar-se na necessidade de manutenção e conservação das vias existentes. Os pavimentos rodoviários, como todas as outras construções, requerem manutenção de forma a garantir bons níveis de serviço com qualidade, conforto e segurança. Devido aos custos inerentes às operações de manutenção de pavimentos, estas devem rigorosamente e com base em critérios científicos bem definidos. Assim, pretende-se evitar intervenções desnecessárias, mas também impedir que os danos se tornem irreparáveis e economicamente prejudiciais, com repercussões na segurança dos utilizadores. Para se estimar a vida útil de um pavimento é essencial realizar primeiro a caracterização estrutural do mesmo. Para isso, torna-se necessário conhecer o tipo de estrutura de um pavimento, nomeadamente a espessura e o módulo de elasticidade constituintes. A utilização de métodos de ensaio não destrutivos é cada vez mais reconhecida como uma forma eficaz para obter informações sobre o comportamento estrutural de pavimentos. Para efectuar estes ensaios, existem vários equipamentos. No entanto, dois deles, o Deflectómetro de Impacto e o Radar de Prospecção, têm demonstrado ser particularmente eficientes para avaliação da capacidade de carga de um pavimento, sendo estes equipamentos utilizados no âmbito deste estudo. Assim, para realização de ensaios de carga em pavimentos, o equipamento Deflectómetro de Impacto tem sido utilizado com sucesso para medir as deflexões à superfície de um pavimento em pontos pré-determinados quando sujeito a uma carga normalizada de forma a simular o efeito da passagem da roda de um camião. Complementarmente, para a obtenção de informações contínuas sobre a estrutura de um pavimento, o equipamento Radar de Prospecção permite conhecer o número de camadas e as suas espessuras através da utilização de ondas electromagnéticas. Os dados proporcionam, quando usados em conjunto com a realização de sondagens à rotação e poços em alguns locais, permitem uma caracterização mais precisa da condição estrutural de um pavimento e o estabelecimento de modelos de resposta, no caso de pavimentos existentes. Por outro lado, o processamento dos dados obtidos durante os ensaios “in situ” revela-se uma tarefa morosa e complexa. Actualmente, utilizando as espessuras das camadas do pavimento, os módulos de elasticidade das camadas são calculados através da “retro-análise” da bacia de deflexões medida nos ensaios de carga. Este método é iterativo, sendo que um engenheiro experiente testa várias estruturas diferentes de pavimento, até se obter uma estrutura cuja resposta seja o mais próximo possível da obtida durante os ensaios “in Situ”. Esta tarefa revela-se muito dependente da experiência do engenheiro, uma vez que as estruturas de pavimento a serem testadas maioritariamente do seu raciocínio. Outra desvantagem deste método é o facto de apresentar soluções múltiplas, dado que diferentes estruturas podem apresentar modelos de resposta iguais. A solução aceite é, muitas vezes, a que se julga mais provável, baseando-se novamente no raciocínio e experiência do engenheiro. A solução para o problema da enorme quantidade de dados a processar e das múltiplas soluções possíveis poderá ser a utilização de Redes Neuronais Artificiais (RNA) para auxiliar esta tarefa. As redes neuronais são elementos computacionais virtuais, cujo funcionamento é inspirado na forma como os sistemas nervosos biológicos, como o cérebro, processam a informação. Estes elementos são compostos por uma série de camadas, que por sua vez são compostas por neurónios. Durante a transmissão da informação entre neurónios, esta é modificada pela aplicação de um coeficiente, denominado “peso”. As redes neuronais apresentam uma habilidade muito útil, uma vez que são capazes de mapear uma função sem conhecer a sua fórmula matemática. Esta habilidade é utilizada em vários campos científicos como o reconhecimento de padrões, classificação ou compactação de dados. De forma a possibilitar o uso desta característica, a rede deverá ser devidamente “treinada” antes, processo realizado através da introdução de dois conjuntos de dados: os valores de entrada e os valores de saída pretendidos. Através de um processo cíclico de propagação da informação através das ligações entre neurónios, as redes ajustam-se gradualmente, apresentando melhores resultados. Apesar de existirem vários tipos de redes, as que aparentam ser as mais aptas para esta tarefa são as redes de retro-propagação. Estas possuem uma característica importante, nomeadamente o treino denominado “treino supervisionado”. Devido a este método de treino, as redes funcionam dentro da gama de variação dos dados fornecidos para o “treino” e, consequentemente, os resultados calculados também se encontram dentro da mesma gama, impedindo o aparecimento de soluções matemáticas com impossibilidade prática. De forma a tornar esta tarefa ainda mais simples, foi desenvolvido um programa de computador, NNPav, utilizando as RNA como parte integrante do seu processo de cálculo. O objectivo é tornar o processo de “retro-análise” totalmente automático e prevenir erros induzidos pela falta de experiência do utilizador. De forma a expandir ainda mais as funcionalidades do programa, foi implementado um processo de cálculo que realiza uma estimativa da capacidade de carga e da vida útil restante do pavimento, recorrendo a dois critérios de ruína. Estes critérios são normalmente utilizados no dimensionamento de pavimentos, de forma a prevenir o fendilhamento por fadiga e as deformações permanentes. Desta forma, o programa criado permite a estimativa da vida útil restante de um pavimento de forma eficiente, directamente a partir das deflexões e espessuras das camadas, medidas nos ensaios “in situ”. Todos os passos da caracterização estrutural do pavimento são efectuados pelo NNPav, seja recorrendo à utilização de redes neuronais ou a processos de cálculo matemático, incluindo a correcção do módulo de elasticidade da camada de misturas betuminosas para a temperatura de projecto e considerando as características de tráfego e taxas de crescimento do mesmo. Os testes efectuados às redes neuronais revelaram que foram alcançados resultados satisfatórios. Os níveis de erros na utilização de redes neuronais são semelhantes aos obtidos usando modelos de camadas linear-elásticas, excepto para o cálculo da vida útil com base num dos critérios, onde os erros obtidos foram mais altos. No entanto, este processo revela-se bastante mais rápido e possibilita o processamento dos dados por pessoal com menos experiência. Ao mesmo tempo, foi assegurado que nos ficheiros de resultados é possível analisar todos os dados calculados pelo programa, em várias fases de processamento de forma a permitir a análise detalhada dos mesmos. A possibilidade de estimar a capacidade de carga e a vida útil restante de um pavimento, contempladas no programa desenvolvido, representam também ferramentas importantes. Basicamente, o NNPav permite uma análise estrutural completa de um pavimento, estimando a sua vida útil com base nos ensaios de campo realizados pelo Deflectómetro de Impacto e pelo Radar de Prospecção, num único passo. Complementarmente, foi ainda desenvolvido e implementado no NNPav um módulo destinado ao dimensionamento de pavimentos novos. Este módulo permite que, dado um conjunto de estruturas de pavimento possíveis, seja estimada a capacidade de carga e a vida útil daquele pavimento. Este facto permite a análise de uma grande quantidade de estruturas de pavimento, e a fácil comparação dos resultados no ficheiro exportado. Apesar dos resultados obtidos neste trabalho serem bastante satisfatórios, os desenvolvimentos futuros na aplicação de Redes Neuronais na avaliação de pavimentos são ainda mais promissores. Uma vez que este trabalho foi limitado a uma moldura temporal inerente a um trabalho académico, a possibilidade de melhorar ainda mais a resposta das RNA fica em aberto. Apesar dos vários testes realizados às redes, de forma a obter as arquitecturas que apresentassem melhores resultados, as arquitecturas possíveis são virtualmente ilimitadas e pode ser uma área a aprofundar. As funcionalidades implementadas no programa foram as possíveis, dentro da moldura temporal referida, mas existem muitas funcionalidades a serem adicinadas ou expandidas, aumentando a funcionalidade do programa e a sua produtividade. Uma vez que esta é uma ferramenta que pode ser aplicada ao nível de gestão de redes rodoviárias, seria necessário estudar e desenvolver redes similares de forma a avaliar outros tipos de estruturas de pavimentos. Como conclusão final, apesar dos vários aspectos que podem, e devem ser melhorados, o programa desenvolvido provou ser uma ferramenta bastante útil e eficiente na avaliação estrutural de pavimentos com base em métodos de ensaio não destrutivos.