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Compósito ZnNb2O6 (ZNO)-CaTiO3 (CTO) com estabilidade térmica e coeficiente de temperatura de frequência ressonante obtido na faixa de ±10 ppm/°C para aplicações em circuitos de microondas

Fonte: rawpixel

Benefícios

Baixo custo, alto desempenho

Excelente estabilidade térmica

       Status: Vigente.

TRL 4/9

Maturidade 

Tecnológica

Validação da tecnologia em ambiente laboratorial.

 

O campo da comunicação sem fio está em constante avanço e vem apresentando imensa evolução desde a virada do milênio. Tecnologia sem fio que antes estava presente apenas em celulares agora faz parte de qualquer objeto doméstico com o adjetivo “smart”, esses novos equipamentos permitem a interação com os usuários por meio dos “smartphones” conectados à rede mundial de computadores. O componente crucial de uma rede ou dispositivo sem fio é a antena. As primeiras antenas surgiram em meados da década de quarenta em dispositivos de comunicação militar com frequência de operação na região de micro-ondas, essa tecnologia rapidamente passou a servir também aos interesses civis com aplicação em sistemas de televisão de alta qualidade, radares de patrulhamento de estradas e comunicação de alta capacidade. Por isso, destaca- se a importância de estudos na área de materiais que possam atender a alta demanda por antenas que operam nas mais diversas faixas de frequência e que possuam diversas possibilidades de aplicações.  

Diante do exposto, o estudo realizado obteve como principal composto o Niobato de zinco (ZnNb2O6) como o que melhor que se direcionava para a aplicação desejava a de encontrar dispositivos que atuam na frequência de Micro-ondas e possuem boa estabilidade térmica para a aplicação em equipamentos e antenas, sendo esse composto possuindo excelentes propriedades dielétricas na faixa de micro–ondas, sua baixa perda dielétrica e alta constante dielétrica o torna um candidato para aplicações em circuitos de micro–ondas. Além disso, o niobato de zinco é um dos materiais que satisfaz a demanda por materiais dielétricos de baixo custo, mas de alto desempenho.  

No entanto, o Niobato de Zinco não possui uma boa estabilidade térmica e necessita de um outro composto para que a estabilidade térmica chegasse a uma excelente faixa, portanto o niobato de zinco deve ser misturado com outro material. Com base nos estudos elaborados pela equipe de pesquisadores da Universidade Federal do Ceará, chegaram a uma conclusão de que o titanato de cálcio seria um excelente composto para a mistura. Desse modo, a mistura então pode-se chegar a um valor do coeficiente de temperatura da frequência ressonante próximo de zero ou no intervalo adequado, sendo então caracterizado dentro da estabilidade térmica.  

Portanto, a presente invenção está relacionada ao desenvolvimento de um material cerâmico com o objetivo de melhorar a estabilidade térmica do compósito para fabricação de dispositivos eletro- eletrônicos, Antenas ressoadoras dielétricas (DRA) e outros componentes que operam em circuitos de micro – ondas. A composição química deste material é ZnNb2O6 (ZNO) adicionado com CaTiO3(CTO).  

Pessoas Inventoras

Antonio Sergio Bezerra Sombra

José Eduardo Vasconcelos de Morais

Marcelo Antonio Santos da Silva

Ronaldo Glauber Maia de Oliveira

Helenilson de Oliveira Barros

Wellington Viana de Sousa Reis

Tallison Oliveira Abreu

Departamento de Física

    Contato do Laboratório/Departamento:

Fone: (85)3366-9903/9483

E-mail: secretaria@fisica.ufc.br

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