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Engenharia de Microondas - Fundamentos e Aplicações

  • Engenharia de Microondas - Fundamentos e Aplicações

Código: 9971
I.S.B.N: 9788536502090


Resumo:
As aplicações de conceitos associados ao campo eletromagnético em equipamentos de radiocomunicações, de radar, de telecomunicações e outros que empreguem dispositivos, componentes e subsistemas para operações em altas freqüências são temas detalhado

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Descrição

As aplicações de conceitos associados ao campo eletromagnético em equipamentos de radiocomunicações, de radar, de telecomunicações e outros que empreguem dispositivos, componentes e subsistemas para operações em altas freqüências são temas detalhados nesta publicação. São feitas abordagens teóricas e práticas de estruturas com parâmetros distribuídos, detalhando as características de linhas de transmissão, de guias de ondas, das junções recíprocas e não-recíprocas de microondas, dispositivos ativos e de processamento do sinal.
Destina-se a alunos, engenheiros e pesquisadores nas áreas de engenharia elétrica, eletrônica, de telecomunicações e de física com interesses na teoria eletromagnética aplicada.
Capítulo 1 - Caracterização das microondas
1.1. Ocupação do espectro eletromagnético
1.2. As freqüências de microondas
1.3. Aplicações importantes para as microondas
1.4. Áreas importantes na tecnologia de microondas
1.5. Limitações dos elementos de circuitos em microondas
1.6. Limitações dos elementos ativos
1.7. Desenvolvimentos tecnológicos dos sistemas de altas freqüências
EXERCÍCIOS

Capítulo 2 - Fundamentos de eletromagnetismo
2.1. Aplicações do eletromagnetismo para comunicações
2.2. Algumas formas de produção de ondas eletromagnéticas
2.3. Grandezas associadas às ondas eletromagnéticas
2.4. Interações do campo eletromagnético com o meio
2.5. Descrição quantitativa do campo eletromagnético
2.6. Análise do fator de propagação
2.7. Análise da impedância de onda
2.8. Frente de onda
2.9. A energia do campo eletromagnético
2.10. Velocidades envolvidas na propagação da onda eletromagnética
2.11. Polarização da onda eletromagnética
2.12. Vetor de Poynting para uma polarização arbitrária
2.13. Formas de apresentação das perdas de potência
EXERCÍCIOS

Capítulo 3 - Reflexão e refração
3.1. Condições de contorno para as grandezas eletromagnéticas
3.2. Leis da reflexão e da refração na interface de dois meios
3.3. Equações de Fresnel
3.4. Reflexão total na interface de dois meios
3.5. Refração total na interface de dois meios
3.6. Variações dos coeficientes de reflexão e de refração
3.7. Incidência em um meio de espessura finita
EXERCÍCIOS

Capítulo 4 - Linhas de transmissão
4.1. Descrição de uma linha de transmissão bifilar
4.2. Alguns tipos comuns de linhas de transmissão
4.3. Comportamento de um condutor cilíndrico circular homogêneo
4.4. Modelagem da linha bifilar
4.5. Características da linha bifilar de condutores paralelos
4.6. Características do cabo coaxial
4.7. Características da microlinha de fita
4.8. Características da linha de fita triplaca
EXERCÍCIOS

Capítulo 5 - Linhas bifilares em regime senoidal
5.1. Equações gerais de transmissão
5.2. Estudo da impedância característica
5.3. Estudo do fator de propagação
5.4. Características das linhas sem distorção
5.5. Velocidades de propagação e comprimento de onda
5.6. Relações entre algumas características da linha
5.7. Reflexões nas linhas de transmissão
5.8. Descrição das grandezas na linha com reflexão
5.9. Determinação dos parâmetros da linha de transmissão
5.10. Admitância da linha de transmissão com reflexões
5.11. Elementos de circuitos com linhas de transmissão
5.12. Síntese de circuitos ressonantes com linhas de transmissão
5.13. Distribuição de tensão e corrente nas linhas com reflexão
EXERCÍCIOS

Capítulo 6 - Projetos de linhas de transmissão
6.1. Considerações iniciais
6.2. Características do cabo coaxial
6.3. Dimensionamento do cabo coaxial
6.4. Alterações no cabo coaxial
6.5. Efeitos das descontinuidades em linha de transmissão
6.6. Dimensionamento de microlinhas de fita
6.7. Limitações da microlinha de fita
6.8. Projeto de linha triplaca
EXERCÍCIOS

Capítulo 7 - Casamento de impedância
7.1. Transferência de potência nas linhas de transmissão
7.2. Controle do coeficiente de reflexão
7.3. Casamento de impedância com elementos reativos
7.4. Casamento de impedância com trecho de linha
7.5. Casamento de impedância com transformador de quarto de onda
7.6. Casamento de faixa larga com trechos de linha
7.7. Casamento de impedância com toco de linha de transmissão
7.8. Casamento de impedância usando dois tocos
7.9. Casamento de impedância usando três tocos
7.10. Utilização de tocos em casamento de faixa larga
EXERCÍCIOS

Capítulo 8 - A carta de Smith
8.1. A importância do cálculo gráfico
8.2. Dedução da carta de Smith
8.3. Utilização da carta de Smith para cálculo de G e SWR
8.4. Transformação de impedância na linha
8.5. Emprego da carta de Smith para admitância normalizada
8.6. Casamento de impedância com auxílio da carta de Smith
8.7. Uso da carta de Smith no casamento em faixa larga
8.8. Emprego da carta de Smith para resistências negativas
EXERCÍCIOS

Capítulo 9 - Características dos guias de ondas
9.1. Conceituação e tipos de guias de ondas
9.2. Funcionamento do guia metálico
9.3. Descrição do campo eletromagnético guiado
9.4. Solução da equação de onda em coordenadas retangulares
9.5. Solução da equação de onda em coordenadas cilíndricas
9.6. Algumas características das ondas guiadas
9.7. O guia de ondas retangular
9.8. O guia de ondas circular
9.9. O guia de ondas elíptico
9.10. Especificações de guias de ondas metálicos
EXERCÍCIOS

Capítulo 10 - Transferência de sinais em guias
10.1. Excitação e recepção de sinais em guias metálicos
10.2. Filtros de modo
10.3. Potência transmitida em guias de ondas
10.4. Cálculo da potência em guias retangulares
10.5. Cálculo da potência em guias circulares
10.6. Análise geral do fator de atenuação em guias metálicos reais
10.7. Alguns aspectos práticos sobre a potência e a atenuação
EXERCÍCIOS

Capítulo 11 - Ressonadores em microondas
11.1. Características gerais das cavidades ressonantes
11.2. Cavidade retangular
11.3. Cavidade cilíndrica circular
11.4. Apresentação do fator de mérito nas cavidades ressonantes
11.5. Fator de mérito devido às perdas nas paredes
11.6. Influências do dielétrico nas características da cavidade
11.7. Alguns aspectos práticos sobre as cavidades ressonantes
11.8. Determinação dos fatores de mérito
11.9. Variação do coeficiente de reflexão com a freqüência
EXERCÍCIOS

Capítulo 12 - Junções em microondas
12.1. Matriz de espalhamento
12.2. Propriedades da matriz de espalhamento
12.3. Análise da junção de dois acessos
12.4. Propriedades das junções de três acessos
12.5. Propriedades das junções de quatro acessos
12.6. Algumas aplicações das junções em T
EXERCÍCIOS

Capítulo 13 - acopladores direcionais
13.1. Descrição do acoplador direcional
13.2. Acopladores direcionais com linhas de transmissão
13.3. Acopladores com microlinhas de fita
13.4. Acopladores com guias de ondas
13.5. Algumas aplicações dos acopladores direcionais
EXERCÍCIOS

Capítulo 14 - Componentes de guias de ondas

14.1. Componentes de interligação
14.2. Dobras, curvas, torções e transições
14.3. Dispositivos para terminações em guias de ondas
14.4. Atenuadores
14.5. Elementos reativos para microondas
14.6. Guia fendido
14.7. Divisores de potência
EXERCÍCIOS

Capítulo 15 - Dispositivos passivos não-recíprocos
15.1. Materiais ferrimagnéticos
15.2. Comportamento da ferrita imantada
15.3. Rotação de Faraday
15.4. Especificações das ferritas
15.5. Apresentação de alguns dispositivos com ferrita
EXERCÍCIOS

Capítulo 16 - Dispositivos de ondas acústicas
16.1. Um panorama geral
16.2. Interação elétrico-mecânica em um material
16.3. Ondas mecânicas em meios infinitos
16.4. Linhas de retardo
16.5. Filtros de ondas superficiais
16.6. Filtro passa-faixa de ondas superficiais
16.7. Ressonador de ondas acústicas superficiais
EXERCÍCIOS

Capítulo 17 - Diodos especiais para microondas

17.1. Propriedades gerais dos semicondutores
17.2. Características das junções p-n
17.3. Outras características das junções p-n
17.4. O diodo túnel
17.5. O diodo de capacitância variável
17.6. O diodo baseado no efeito Gunn
17.7. O diodo de avalanche por ionização de impacto e tempo de trânsito
17.8. O diodo de camada intrínseca
17.9. O diodo de barreira Schottky
EXERCÍCIOS

Capítulo 18 - Aplicações dos diodos de microondas
18.1. Amplificação a resistência negativa
18.2. Osciladores a resistência negativa
18.3. Amplificação paramétrica
18.4. Algumas aplicações do diodo p-i-n
18.5. Defasadores com elementos semicondutores
EXERCÍCIOS

Capítulo 19 - Amplificação linear com transistores
19.1. Introdução
19.2. Relações entre sinais de entrada e de saída em quadripolos
19.3. Estabilidade do amplificador
19.4. Análise do ganho de potência na carta de Smith
19.5. Projeto de amplificadores de faixa estreita
19.6. Descrição dos ruídos em amplificadores
19.7. Influência da figura de ruído no projeto de amplificadores
19.8. Redes de adaptação de impedâncias
EXERCÍCIOS

Capítulo 20 - Válvulas especiais para microondas
20.1. Introdução
20.2. Klystron de múltiplas cavidades
20.3. Klystron de reflexão
20.4. Válvula de ondas caminhantes
20.5. Válvula magnetron de cavidade
EXERCÍCIOS

Apêndices

Índice onomástico

Índice analítico

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