@MastersThesis{Dias:2014:CaPrEl,
author = "Dias, Patr{\'{\i}}cia Ariana Grilo",
title = "Caracteriza{\c{c}}{\~a}o de propriedades eletromagn{\'e}ticas
de substratos diel{\'e}tricos e magn{\'e}ticos em alta
frequ{\^e}ncia",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2014",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2014-12-18",
keywords = "permissividade el{\'e}trica, permeabilidade magn{\'e}tica,
tangente de perdas, electrical permittivity, magnetic permeability
loss tangent.",
abstract = "A principal ideia deste trabalho {\'e} medir a permeabilidade
magn{\'e}tica relativa complexa de materiais magn{\'e}ticos do
tipo ferrita e a permissividade el{\'e}trica relativa complexa de
substratos diel{\'e}tricos {\`a} base de PZT (titanato zirconato
de chumbo), os quais t{\^e}m sido usados extensamente em
componentes que constituem equipamentos aplicados na {\'a}rea
espacial e de defesa. Como as normas que atendem estas {\'a}reas
costumam ser rigorosas, para garantir a qualidade e confiabilidade
desses equipamentos {\'e} preciso fazer um estudo das
caracter{\'{\i}}sticas el{\'e}tricas e magn{\'e}ticas dos seus
componentes e analisar de que forma os mesmos afetam ou s{\~a}o
afetados pelo meio. Devido {\`a} concorr{\^e}ncia industrial,
muitos fabricantes n{\~a}o fornecem informa{\c{c}}{\~o}es
completas sobre os componentes. Ent{\~a}o, al{\'e}m de repetir
as medidas cedidas nos data sheets para compara{\c{c}}{\~a}o,
foi investigada a composi{\c{c}}{\~a}o qu{\'{\i}}mica por meio
da t{\'e}cnica de espectrometria de energia dispersiva de raios X
(EDS) e calculados par{\^a}metros importantes na escolha de
componentes para serem utilizados em alta frequ{\^e}ncia. A
inefici{\^e}ncia do material pode ser descrita pelo fator de
dissipa{\c{c}}{\~a}o, ou tamb{\'e}m chamado de tangente de
perdas (tan \$\delta\$), que {\'e} o inverso do fator de
qualidade Q. As medi{\c{c}}{\~o}es foram feitas na escala de
frequ{\^e}ncia de 10 MHz a 1 GHz utilizando um analisador de rede
vetorial (Vector Network Analyzer-VNA) uma vez que os medidores de
imped{\^a}ncia n{\~a}o fornecem medi{\c{c}}{\~o}es precisas e
confi{\'a}veis acima de 100 MHz. Os circuitos que operam em
baixas frequ{\^e}ncias s{\~a}o compostos pela interconex{\~a}o
de componentes passivos e ativos e com tens{\~o}es e correntes
que podem ser medidas em qualquer ponto do circuito. Por{\'e}m,
os efeitos da capacit{\^a}ncia e indut{\^a}ncia parasitas
aumentam em altas frequ{\^e}ncias, ent{\~a}o neste caso a melhor
solu{\c{c}}{\~a}o para evitar este problema {\'e} medir o
coeficiente de reflex{\~a}o dos capacitores e indutores
utilizados. O VNA possui duas entradas (1 e 2) onde s{\~a}o
medidas as partes transmitidas do sinal da porta 1 para 2
(\$S_{12}\$), o inverso da porta 2 para 1 (\$S_{21}\$) e as
refletidas em cada porta (S11 e S22). Neste trabalho, foram usadas
as partes real e imagin{\'a}ria de \$S_{11}\$ de cada amostra
para se calcular a permissividade e a permeabilidade relativas
complexas. Devido ao comportamento n{\~a}o linear dos materiais
caracterizados, a sua principal aplica{\c{c}}{\~a}o {\'e} em
linhas de transmiss{\~a}o n{\~a}o lineares para a
gera{\c{c}}{\~a}o de micro-ondas de alta pot{\^e}ncia em,
ABSTRACT: The main idea in this dissertation is to measure the
complex relative magnetic permeability of the ferrite type
magnetic material and the complex relative electric permittivity
of the PZT (lead zirconate titanate) based dielectric substrates,
which have been widely used in equipment components applied in
space and defense. Arrangements to meet these areas tend to be
strict and to ensure the quality and reliability of these devices
is necessary to make a study of the electrical and magnetic
characteristics of its components and analyze how they affect or
are affected by the environment. Due to industrial competition,
many manufacturers do not provide complete information on the
components, and besides repeating the measurements given in
datasheets for comparison, the chemical composition was
investigated by energy dispersive spectrometry X-ray (EDS) and
calculated parameters important in the choice of components for
use in high frequency. The inefficiency of the material can be
described by dissipation factor, known also as loss tangent (tan
\$\delta\$), which is the inverse of the material quality
factor Q. Measurements were made in the frequency range of 10 MHz
-1 GHz by using a vector work analyzer (VNA) as the impedance
meters do not provide accurate and reliable measurements above 100
MHz. On the other hand, circuits operating at low frequencies are
composed by the interconnection of passive and active components
and voltages and currents in these circuits can be measured at any
point of the circuit. However, the effects of the parasitic
capacitances and inductances increase with frequencies, so in this
case is the best solution to avoid this problem is to measure the
reflection coefficient of used capacitors and inductors. The VNA
has two inputs (1 and 2) where the parts of the signal transmitted
from port 1 to 2 (\$S_{12}\$), the reverse from port 2 to 1
(\$S_{21}\$) and the reflected ones from each port (\$S_{11}\$
and \$S_{22}\$) were measured. In this work, to calculate the
complex permittivity and permeability relative of the materials we
use S11 parameter. Due to the nonlinear behavior of materials
characterized, their main application is in nonlinear transmission
lines for high power microwave generation.",
committee = "Castro, Joaquim Jos{\'e} Barroso (presidente) and Rossi,
Jos{\'e} Osvaldo (orientador) and Rangel, Elizete
Gon{\c{c}}alves Lopes and Cazo, Rog{\'e}rio Moreira",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Characterization of electromagnetic substrates dielectric
properties and magnetic frequency high",
language = "pt",
pages = "119",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3HQLE5P",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3HQLE5P",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}