Caracterização de propriedades da cera de carnaúba para aplicação na faixa de frequência micro-ondas como substrato de antenas de microfita

• Autor(a) principal: Cavalcante, Carlos Eduardo Chaves
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA
• Texto Completo: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/6954
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Substrato dielétrico; Cera de carnaúba; Permissividade elétrica; Tangente de perdas; Material orgânico; Dielectric substrate; Carnauba wax; Electrical permissiveness; Tangent of losses; Organic material

Devido ao grande avanço tecnológico, o estudo para o desenvolvimento de novos materiais para aplicações diversas torna-se uma área de grande interesse, principalmente no que concerne a limitações de matéria prima. Para a área de tecnologia, o estudo de novos materiais para aplicações diversas, sejam elas através de dopagem ou de misturas de compósitos, é uma das vertentes mais importantes. E, acreditando na abundância da cera de carnaúba proveniente de uma espécie de palmácea, a carnaubeira, que, por ser destaque na região Nordeste do Brasil, e possuir relevância social, econômica e cultural no cenário do semiárido nordestino, este trabalho aborda a aplicação da cera de carnaúba como substrato de antenas de microfita. Realizou-se a caracterização elétrica desta cera, bem como a caracterização química e mecânica. A amostra foi produzida a partir do aquecimento da cera de carnaúba sólida (produto proveniente do beneficiamento das folhas) através de um agitador magnético, no qual se adquiriu uma estrutura sólida cilíndrica para a realização das caracterizações do material. Diante disso, as caracterizações servirão como base de análise para aplicações do material orgânico em dispositivos que operem na faixa de frequência micro-ondas, a qual as antenas de microfita funcionam. A caracterização elétrica foi realizada através do método de transmissão/reflexão por sonda coaxial. As caracterizações mecânicas foram realizadas para a observação do material quando submetido a esforços de compressão diametral através da correlação digital de imagens e o método utilizado para a quantificação da microdureza foi a técnica Vickers. Estas caracterizações permitirão obter valores suficientes para o objetivo proposto. As antenas foram dimensionadas através dos modelos de cavidade e de linha de transmissão em programa desenvolvido na linguagem Fortran a partir das medidas de permissividade relativa e tangente de perdas. O desenho e a simulação foram feitos no HFSS® (High Frequency Structural Simulator) para a obtenção dos diagramas de radiação (2D e 3D), perda de retorno e ganho. Os resultados simulados foram implementados para a construção das antenas com altura do substrato de 3 mm para ressoar na frequência de 2,45 GHz. Posteriormente, o teste da antena foi feito para validar os dados de projeto, as quais representaram uma boa concordância com os resultados simulados, observados através do diagrama de coeficiente de reflexão e da carta de Smith