Estudo dos efeitos da adiÃÃo de ZnO e Nb2O5 nas propriedades dielÃtricas da matriz cerÃmicas BaBi4Ti4O15 (BBT) e suas aplicaÃÃes em antenas

• Autor(a) principal: Paulo Maria de Oliveira e Silva
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10945
• topic: Ceramic; BBT; Radiofrequency; Microwave; Temperature Coefficient of Resonant Frequency (τ Antenna; HFSS; CERAMICA

Com o rÃpido crescimento das indÃstrias de telecomunicaÃÃes criou-se uma forte necessidade por materiais cerÃmicos para aplicaÃÃes em micro-ondas. Devendo estes materiais apresentar alta permissividade dielÃtrica (εr), elevado fator de qualidade (Q), boa estabilidade tÃrmica (τf Â10 ppm/ÂC) e baixo custo. Com a invenÃÃo de telefones celulares portÃteis, o campo da comunicaÃÃo sem fio passou por um crescimento inovador nas Ãltimas dÃcadas. O sucesso da terceira geraÃÃo (3G) dos serviÃos de comunicaÃÃo de telefonia celular, motiva o desenvolvimento de banda larga de quarta geraÃÃo (4G) de telefones celulares e outros produtos e serviÃos sem fio, como por exemplo, o Bluetooth. Este trabalho consiste no desenvolvimento e caracterizaÃÃo da cerÃmica de titanato de bÃrio-bismuto (BaBi4Ti4O15) com adiÃÃo de Ãxido de niÃbio (Nb2O5) ou Ãxido de zinco (ZnO), visando a diminuiÃÃo da temperatura de sinterizaÃÃo e possivelmente melhorar a densificaÃÃo, e posteriormente, verificar as modificaÃÃes ocorridas nas propriedades do material, como por exemplo, o coeficiente de temperatura da frequÃncia ressonante (τf). As sÃries cerÃmicas foram produzidas usando a reaÃÃo no estado sÃlido, com o uso de moagem mecÃnica de alta energia e tratamento tÃrmico. A caracterizaÃÃo estrutural foi realizada com base na Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV) e Picnometria. As densidades relativas das amostras adicionadas com (ZnO) a de maior concentraÃÃo teve valor de 77% enquanto que o BBT puro o valor foi de 56%. As densidades relativas das amostras adicionadas com (Nb2O5) a de maior concentraÃÃo teve valor de 61% em relaÃÃo ao BBT puro. Foram realizados experimentos para avaliaÃÃo do comportamento elÃtrico e dielÃtrico das amostras, na faixa de Micro-ondas e RadiofrequÃncia (temperatura ambiente e com variaÃÃo de temperatura). Por fim, o material foi testado como uma DRA, e posteriormente os resultados obtidos foram simulados atravÃs do programa HFSS. As caracterÃsticas da DRA da cerÃmica pura sÃo 1,12dBi de ganho e 32,51% de eficiÃncia. A DRA que foi adicionada com 2% de (ZnO) apresentou ganho de 1,16dBi com 33,96% de eficiÃncia, enquanto a que foi adicionada com 5% de (Nb2O5) apresentou 1,41dBi de ganho com 42,21% de eficiÃncia.