@PhDThesis{SilvaNeto:2016:LiTrNă,
author = "Silva Neto, Lauro Paulo da",
title = "Linhas de transmiss{\~a}o n{\~a}o lineares para
gera{\c{c}}{\~a}o de RF aplic{\'a}veis em sistemas de VHF",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2016",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2016-03-29",
keywords = "gera{\c{c}}{\~a}o de RF, n{\~a}o linearidade, capacitores
cer{\^a}micos, PZT, RF generation, nonlinearity, ceramic
capacitors.",
abstract = "Nesta tese de doutorado o objetivo {\'e} a constru{\c{c}}{\~a}o
de uma LTNL - linha de transmiss{\~a}o n{\~a}o linear de alta
pot{\^e}ncia para aplica{\c{c}}{\~o}es aeroespaciais e
militares. A contribui{\c{c}}{\~a}o cient{\'{\i}}fica consiste
no emprego da cer{\^a}mica {\`a} base de chumbo, zirc{\^o}nia e
tit{\^a}nio - PZT, como meio diel{\'e}trico n{\~a}o linear em
uma LTNL para a produ{\c{c}}{\~a}o de RF em alta pot{\^e}ncia.
Na introdu{\c{c}}{\~a}o s{\~a}o apresentados os conceitos
b{\'a}sicos destas LTNLs e suas aplica{\c{c}}{\~o}es no
ambiente aeroespacial e militar. No segundo cap{\'{\i}}tulo,
s{\~a}o apresentados os fundamentos dos componentes n{\~a}o
lineares utilizados para constru{\c{c}}{\~a}o das linhas de
baixa e alta pot{\^e}ncia. O terceiro cap{\'{\i}}tulo aborda a
caracteriza{\c{c}}{\~a}o dos componentes de alta pot{\^e}ncia
em fun{\c{c}}{\~a}o da tens{\~a}o DC, corrente DC e em
frequ{\^e}ncia. A caracteriza{\c{c}}{\~a}o {\'e} utilizada
para determinar o comportamento dos componentes da linha
(capacitores, indutores e contas de ferrita) monitorando
par{\^a}metros importantes tais como: permissividade,
permeabilidade e perdas em fun{\c{c}}{\~a}o da tens{\~a}o,
corrente e frequ{\^e}ncia, respectivamente. No quarto
cap{\'{\i}}tulo s{\~a}o apresentados os resultados, obtidos nas
caracteriza{\c{c}}{\~o}es, constru{\c{c}}{\~o}es e
simula{\c{c}}{\~o}es das LTNLs bem como a discuss{\~a}o. Como
estudo preliminar, LTNLs de baixa pot{\^e}ncia foram projetadas,
constru{\'{\i}}das e simuladas utilizando-se os diodos
varactores como elementos n{\~a}o lineares. Esta LTNLs de baixa
pot{\^e}ncia produziram oscila{\c{c}}{\~o}es na faixa de
300-400 MHz, o que {\'e} maior que o valor de estado da arte de
250 MHz j{\'a} reportado usando linhas com diodos de
capacit{\^a}ncia vari{\'a}vel conhecida pelo autor. Para as
LTNLs de alta pot{\^e}ncia, constru{\'{\i}}das em placas de
circuito impresso foram utilizados capacitores cer{\^a}micos
{\`a} base de titanato de b{\'a}rio (BT) ou titanato zirconato
de chumbo (PZT) como meio diel{\'e}trico n{\~a}o linear. Os
resultados experimentais e de simula{\c{c}}{\~o}es mostraram que
para a gera{\c{c}}{\~a}o de s{\'o}litons em alta
frequ{\^e}ncia (> 50 MHz) s{\~a}o necess{\'a}rios na
constru{\c{c}}{\~a}o da LTNL, diel{\'e}tricos com alto fator de
n{\~a}o linearidade (> 60 \%) e geradores de pulso com
r{\'a}pido tempo de subida de pulso (< 10 ns). O resultado
in{\'e}dito foi {\`a} produ{\c{c}}{\~a}o de RF em uma LTNL com
diel{\'e}tricos a base de PZT, alcan{\c{c}}ando
oscila{\c{c}}{\~o}es da ordem de 2 MHz. ABSTRACT: In this D.
Phil. Thesis, the objective is the construction of a high power
NLTL - Nonlinear Transmission Lines for aerospace and military
applications. The scientific contributions consist of using the
ceramic based on lead-zirconate-titanate (PZT) as nonlinear
dielectric in the NLTL for high power RF generation. The basic
concepts about NLTLs and their applications in aerospace and
military environment are presented in the introduction. The
nonlinear components used to build lines of low and high power are
described in the second chapter. The third chapter deals with the
high power components characterization as a function of the DC
voltage, DC current and frequency. The characterizations are
performed to determine the behavior of the line components
(capacitors, inductors and ferrites) monitoring key parameters
such as: permittivity, permeability and losses as a function of
the applied voltage, current and frequency, respectively. In the
fourth chapter the results obtained in the characterizations,
constructions, simulations of the NLTLs are presented as well the
discussion. As preliminary study, low power NLTLs were projected,
build and simulated using varactor diodes as nonlinear elements.
These low power NLTLs have generated oscillations in the range of
300-400 MHz, which is higher than the state of art 250 MHz value
already reported using varying capacitance diode lines to the
knowledge of the author. For high power NLTLs built on printed
circuit boards ceramic capacitors based on barium titanate (BT)
and lead zirconate titanate (PZT) were used as nonlinear
dielectric. The experimental and simulation results confirm that
for high frequency soliton generation (> 50 MHz) a dielectric with
strong nonlinearity factor (> 60 \%) and an input pulse generator
with fast rise time (< 10 ns) are needed for the NLTL
construction. The new result obtained was the RF generation using
a PZT based dielectric NLTL, achieving oscillations of the order
of 2 MHz.",
committee = "Castro, Joaquim Jos{\'e} Barroso de (presidente) and Rossi,
Jos{\'e} Osvaldo (Orientador) and Rangel, Elizete
Gon{\c{c}}alves Lopes and Coutinho, Olympio Lucchini and Godoy,
Carlos Marcelo Gurj{\~a}o de",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Nonlinear transmission lines for RF generation applied in VHF
systems",
language = "pt",
pages = "223",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3LDP78S",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3LDP78S",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}