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@PhDThesis{Greco:2024:AnSiNu,
               author = "Greco, Ana Fl{\'a}via Guedes",
                title = "An{\'a}lise e simula{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica de linhas de 
                         transmiss{\~a}o n{\~a}o lineares giromagn{\'e}ticas",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2024",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2023-11-14",
             keywords = "linhas de transmiss{\~a}o n{\~a}o lineares giromagn{\'e}ticas, 
                         gera{\c{c}}{\~a}o de RF, simula{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica, 
                         gyromagnetic nonlinear transmission lines, RF generation, 
                         numerical simulation.",
             abstract = "Linhas de transmiss{\~a}o n{\~a}o-lineares (LTNLs) carregadas 
                         com ferrita t{\^e}m sido usadas como linhas de choque 
                         eletromagn{\'e}ticas em aplica{\c{c}}{\~o}es que exigem pulsos 
                         com tempos de subida muito r{\'a}pidos (< 3 ns). Submetidas a um 
                         campo magn{\'e}tico externo intenso, (20-40 kA/m), essas linhas 
                         podem gerar radia{\c{c}}{\~a}o de micro-ondas geralmente nas 
                         bandas L (1-2 GHz) e S (2-4 GHz) e s{\~a}o conhecidas neste caso 
                         como linhas giromagn{\'e}ticas n{\~a}o lineares. Devido {\`a} 
                         sua ampla aplicabilidade na {\'a}rea de r{\'a}dio 
                         frequ{\^e}ncia (RF), como guerra eletr{\^o}nica (em defesa) ou 
                         modulador de feixes de alta pot{\^e}ncia (na ind{\'u}stria), 
                         h{\'a} um interesse crescente no estudo dessas linhas. 
                         Ressalta-se ainda, que estudos feitos no Brasil e exterior, usando 
                         com base simula{\c{c}}{\~o}es num{\'e}ricas computacionais e 
                         experimentos pr{\'a}ticos t{\^e}m demonstrado sua aplicabilidade 
                         em sat{\'e}lites radar SAR (Synthetic Aperture Radar) em 
                         sensoriamento remoto e ve{\'{\i}}culos espaciais, utilizando um 
                         sistema compacto com tamanho e peso reduzido. Com essa 
                         motiva{\c{c}}{\~a}o, prop{\~o}e-se analisar e simular 
                         numericamente LTNLs giromagn{\'e}ticas, utilizando modelos 
                         unidimensionais, chamados de 1D ou tridimensionais, chamados de 
                         3D. Vale ressaltar que os processos n{\~a}o lineares tamb{\'e}m 
                         podem ser analisados em estruturas discretas usando-se 
                         simula{\c{c}}{\~a}o SPICE, conforme j{\'a} demonstrado na 
                         literatura para linhas giromagn{\'e}ticas. Embora as perdas 
                         {\^o}hmicas possam ser incorporadas em ambos os modelos (SPICE e 
                         num{\'e}rico), a simula{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica pode 
                         apresentar um melhor desempenho, em particular no modelo 3D, uma 
                         vez que nesse caso s{\~a}o inclu{\'{\i}}dos os efeitos de 
                         desmagnetiza{\c{c}}{\~a}o do campo nas dire{\c{c}}{\~o}es 
                         axial e radial. Contudo, inicialmente foi desenvolvido um 
                         algoritmo que acopla as equa{\c{c}}{\~o}es do telegrafista 
                         (equa{\c{c}}{\~o}es de circuito para tens{\~a}o e corrente), na 
                         formula{\c{c}}{\~a}o 1D da equa{\c{c}}{\~a}o 
                         giromagn{\'e}tica de LandauLifshitzGilbert (LLG), que descreve a 
                         din{\^a}mica de precess{\~a}o dos momentos magn{\'e}ticos do 
                         material que preenche a estrutura coaxial da linha. Posteriormente 
                         foi desenvolvido um algoritmo com a forma 3D da 
                         equa{\c{c}}{\~a}o LLG, aumentando o n{\'{\i}}vel de 
                         complexidade para a implementa{\c{c}}{\~a}o do algoritmo, mas o 
                         modelo conseguiu oferecer bons resultados. E para a 
                         simula{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica, o conjunto de 
                         equa{\c{c}}{\~o}es descritas acima podem ser resolvidas por 
                         diferentes m{\'e}todos num{\'e}ricos computacionais e softwares, 
                         mas como um aspecto inovador deste trabalho utilizamos o software 
                         MATHEMATICA (v. 12.1) para prever alguns par{\^a}metros 
                         importantes da linha, como o tempo de subida do pulso de 
                         sa{\'{\i}}da e a frequ{\^e}ncia gerada. ABSTRACT: Non-linear 
                         transmission lines (NLTLs) loaded with ferrite and used as 
                         electromagnetic shock lines in applications require pulses with 
                         fast rise times (<3 ns). Subject to an intense external magnetic 
                         field (20-40 kA / m), these lines can generate microwave radiation 
                         generally in the L band (1-2 GHz), known as gyromagnetic lines. 
                         Due to its application in the area of radiofrequency (RF), as 
                         electronic warfare (in defense) or high-power beam modulators (in 
                         the industry), there is a growing interest in the study of these 
                         lines. Research studies in Brazil and abroad using numerical 
                         computer simulations and practical experiments demonstrated its 
                         applicability in SAR radars (Synthetic Aperture Radar) for remote 
                         sensing and space vehicles using a compact system with reduced 
                         size and weight. With this motivation, we present an analysis and 
                         numerical simulation of gyromagnetic NLTLs using onedimensional 
                         models, called 1D or three-dimensional models, called 3D. It is 
                         worth mentioning that non-linear processes can also be analyzed in 
                         discrete structures using SPICE simulation, as already 
                         demonstrated in the literature for gyromagnetic lines. Although 
                         the ohmic losses are incorporated in both models (SPICE and 
                         numeric), the numerical simulation can present a better 
                         performance, particularly for 3D, since it includes the effects of 
                         demagnetizing the field in the axial and radial directions. 
                         However, an algorithm initially developed to couple the telegraph 
                         operator's equations (circuit equations for voltage and current) 
                         to the 1D form of the LandauLifshitz Gilbert (LLG) gyromagnetic 
                         equation describes the precession dynamics of the magnetic moments 
                         of the material that fills the coaxial structure of the line. 
                         Later, an algorithm with the 3D form of the LLG equation developed 
                         increases the complexity level for the implementation of the 
                         algorithm, but the model managed to offer good results. For the 
                         numerical simulation, the set of equations described above solved 
                         by different computational numerical methods and software presents 
                         an innovative aspect of this work, using the MATHEMATICA software 
                         (v. 12.1) to predict important line parameters, such as the rise 
                         time rate of the output pulse and the generated frequency.",
            committee = "Santos, Walter Abrah{\~a}o dos (presidente) and Rossi, Jos{\'e} 
                         Osvaldo (orientador) and Manea, Silvio and Castro, Joaquim 
                         Jos{\'e} Barroso de and Antonelli, Eduardo",
         englishtitle = "Numerical analysis and simulation of nonlinear gyromagnetic 
                         transmission lines",
             language = "pt",
                pages = "106",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34T/4ADMCPP",
                  url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/4ADMCPP",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "27 abr. 2024"
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