Navegando por Orientador "COSTA, Marcos Benedito Caldas"
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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Análise numérica computacional de antenas e metamaterias utilizando ti3c2tx mxene como material ressonador na banda terahertz (THz)(2023-05-04) SOARES, Edson Miranda; COSTA, Marcos Benedito Caldas; http://lattes.cnpq.br/7636226766852440Havendo a necessidade de aprimoramento das tecnologias de telecomunicação para atender parâmetros cada vez mais elevados, assim como o desenvolvimento de novos métodos de análise, caracterização e identificação de materiais e objetos. Nesse estudo é elaborado projeto de antenas e metamateriais para a aplicações no THz gap, faixa viável para aplicações em telecomunicação e Imaging. Os dispositivos são constituídos de sílica como material dielétrico e utiliza Ti3C2Tx MXene como meio ressonador. O projeto foi simulado por análise numérica computacional, utilizando os softwares COMSOL Multiphysics para as simulações das antenas e metamateriais e MATLAB para a modelagem das antenas e desenvolvimento dos modelos numéricos de Drude-Smith e Drude-Lorentz, visando representar as propriedades óticas do Ti3C2Tx MXene. O Metamaterial apresentou comportamento como meio de ε negativo (ENG) na faixa de 1-3 THz, como meio de μ negativo (MNG) com permitividade próximo de zero (ENZ) na faixa de 3-6 THz, contendo picos de absorbância em entre 6-7 THz e reflectância em 3-4 THz. As antenas apresentaram resultados coerentes para antenas de baixo perfil, contendo três modos de ressonância TM10, TM02 e TM20. O modo fundamental TM10 Ressoou entre 3,1-3,2 THz com coeficiente de reflexão de -36,478 dB apresentando largura de banda de 16,44 %, sendo o modo de ressonância predominante, o incremento de MTM resultou no aumento da largura de banda no modo TM20 nas faixas de 6-7 THz com -24,38 dB e ganho de 1,13 dBi no modo fundamental para Ti3C2Tx MXene modelado por Drude-Smith, apresentando o total de 3,76 dBi. As antenas com Ti3C2Tx MXene modelado por Drude-Lorentz apresentaram modo TM20 com maior ressonância contendo coeficiente de reflexão de – 36,613 dB e largura de banda de 21,8%, nessas antenas o incremento de MTM fomentou aumento de ganho de 0,86 dBi somente no modo TM10, ao qual obteve ganho de 2,48 dBi.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Simulação numérica de uma Antena Ressoadora Dielétrica (DRA) baseada em si, ag e grafeno para aplicações em espectro thz(2023-02-22) SANTOS, Marcos Gabriel Fernandes dos; COSTA, Marcos Benedito Caldas; http://lattes.cnpq.br/7636226766852440Neste trabalho, é realizado o estudo das características de radiação de duas antenas com camadas de grafeno, constituídas de componentes de silício e prata, operando na banda terahertz. Ambas antenas são dispositivos integrados com nano-disco de grafeno para controle dinâmico de respostas de frequência, obtendo desempenho potencializado pela modificação de componentes e subcomponentes específicos. O primeiro modelo de antena operando na faixa de frequência de 3,27 a 3,31 THz possui uma superfície denominada Patch de microfita não ressoante (NMP) a qual é responsável por operar como superfície seletora de modo eletromagnético de resposta. De maneira análoga o segundo modelo de antena consiste em um ressoador dielétrico cilíndrico, contudo, é uma antena a qual foi projetada por um método singular visando subcomponentes em escala menor e elevada largura de banda podendo operar em diferentes faixas de frequência em função do grafeno, modelo este operante na faixa de frequência de 7,24 - 7,27 THz. Quando se considera a variação de temperatura do nano-disco de grafeno e mantém-se os valores de porta química desse material fixos, mudanças desprezíveis ocorrem na forma como a antena tem seu controle de resposta de frequência. É mostrado que o primeiro modelo de antena opera com eficiência na casa dos 84%, já o segundo modelo de antena apresentou resultados de perda de retorno e largura de banda muito superiores, alcançando um coeficiente de reflexão de -54.9501 dB e largura de banda de 0,35 THz. Se comparados os modelos é possível aferir que o primeiro modelo de antena obteve melhor valor de eficiência de radiação, contudo, o segundo modelo apresentou maior proximidade com protótipos físicos, obtendo melhor casamento de impedâncias e consequentemente maior eficiência como antena.