Desenvolvimento e caracterização de antenas ressoadoras dielétricas baseadas em LaNbO4 com adição de Bi2O3

Abstract

Neste trabalho, foi realizada a investigação das propriedades estruturais e dielétricas, bem como a aplicação dos compósitos de LaNbO – Bi O como antenas ressoadoras dielétricas (DRAs). 4 2 3 A síntese do ortoniobato de lantânio (LaNbO ) foi conduzida através da reação no estado sólido 4 e, após confirmada a obtenção dessa fase cerâmica, procedeu-se à adição mecânica de Bi O 2 3 em diferentes proporções de 2, 4, 6, 8, 10% em mol, visando a obtenção de compósitos. A adição de Bi O teve como objetivo reduzir da temperatura de sinterização, preservando ou 2 3 otimizando as propriedades dielétricas da fase LaNbO (LNO). As caracterizações estruturais 4 foram realizadas por difração de raios X (DRX) em todas as amostras, sendo o refinamento de Rietveld aplicado exclusivamente à fase LNO pura. Os resultados de Difração de Raios X (DRX) confirmaram a formação da fase monoclínica LaNbO , e para os compósitos não foram 4 observadas reações adicionais após a adição de óxido de bismuto (Bi O ) na matriz LaNbO . 2 3 4 Quanto às propriedades dielétricas na região de micro-ondas, verificou-se que os compósitos apresentaram valores crescentes de permissividade relativa (ε’), com valor máximo de 14,79 r para a amostra LNOB10. Em relação à tangente de perdas dielétricas (tg δ), os materiais apresentaram perdas na ordem de 10-3, com exceção da amostra LNOB2, que apresentou o menor valor de tg δ, 8,70×10-4. O coeficiente térmico da frequência de ressonância (τ ) f permaneceu positivo, indicando que não houve alterações significativas com a adição de Bi O . 2 3 Nas simulações, as curvas de coeficiente de reflexão (S ), impedância real (Z’) e imaginária 11 (Z”) apresentaram excelente concordância com os resultados experimentais. Os parâmetros de campo distante mostraram diretividade acima de 4,91 dBi, ganho entre 4,88 e 5,57 dBi, e eficiência superior a 95%. Esses resultados validam o uso do LaNbO adicionado de Bi O 4 2 3 como material promissor para antenas compactas operando na faixa de micro-ondas, com potencial aplicação em dispositivos de comunicação