Estudo das propriedades elétricas da matriz cerâmica Al2O3-Nb2O5 e seu uso como antena ressoadora dielétrica

Abstract

O cenário atual das telecomunicações tem impulsionado o desenvolvimento de novos materiais que operam na região de microondas e radiofrequências. Amparados nesse contexto, o presente trabalho apresenta estudos de óxido de alumina-nióbio e mostra as propriedades dielétricas nas faixas de microondas e radiofrequência, principalmente na sua utilização como uma ARD (antena ressoadora dielétrica). A caracterização do material cerâmico foi desenvolvida a partir da análise da estrutura de alumina (Al O ) e do fundente adicionado, o 2 3 óxido de nióbio (Nb O ). O óxido de nióbio foi adicionado nas proporções (2,5% a 10%) de 2 5 modo a favorecer a diminuição da temperatura de sinterização e melhorar a densificação. As alterações nas propriedades dos materiais, tais como o coeficiente de temperatura de frequência ressonante (τ), bem como as análises das alterações nas propriedades dielétricas f com óxido de nióbio foram verificadas. A caracterização das amostras foi realizada por difração de raios-X (DRX). A influência de Nb O na densificação e porosidade do compósito foi observada pelo Método de 2 3 Arquimedes (Picnometria). As propriedades dielétricas foram investigadas pelo método Hakki-Coleman, as características e os parâmetros experimentais, tais como perda de retorno, largura de banda e impedância de entrada são apresentados e comparados com simulações computacionais. Também foi observado o comportamento da matriz cerâmica Al O - Nb O 2 3 2 5 na faixa de frequências de 100 Hz a 1 MHZ, à temperatura ambiente (25 °C) e com variação de temperatura (de 30 °C a 350 °C) no intervalo de 1 Hz a 1 MHz. Por fim os resultados dos dados e das propriedades obtidas demonstram que a utilização do material desenvolvido é favorável a sua aplicação como uma antena ressoadora dielétrica, assim como para outros dispositivos de interesse para a indústria de telecomunicações