Avaliação das propriedades elétricas de paredes de alvenaria convencionais na faixa de micro-ondas por um método não-destrutivo

dc.contributor.advisorCabral, Kleber Cavalcanti
dc.contributor.advisor-co1Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-7502-3002pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8387906402114241pt_BR
dc.contributor.authorPraxedes, Maria Elizabeth Teixeira Santana
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6076490376057428pt_BR
dc.contributor.referees1Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3140725798737102pt_BR
dc.contributor.referees2Souza, Wendell Rossine Medeiros de
dc.date.accessioned2024-01-19T18:08:12Z
dc.date.available2024-01-19T18:08:12Z
dc.date.issued2023-12-15
dc.description.abstractThe propagation characteristics of microwave signals, such as power loss and speed, in buildings significantly determine the operational performance of mobile devices inside buildings. These characteristics are determined by the electrical properties of the walls that make up the masonry of these buildings. Therefore, evaluating the power loss caused by the main materials used in masonry, as well as the electrical properties of these materials, is fundamental for the design of indoor wireless communication links. In this sense, this research aims to evaluate the attenuation of microwave signals and the electrical properties of different materials used in building masonry (ceramic blocks, concrete blocks and plaster walls). Three wall samples were produced from each of these materials for characterization purposes regarding their structure, microstructural organization and electrical properties. The attenuation in the wireless signal caused by each type of material, and the electrical properties such as electrical permittivity, shielding efficiency and electrical conductivity were determined using an experimental measurement scheme proposed in this work. Average values for attenuation coefficients as a function of frequency for the operating range of the main 5G and Internet of Things (IoT) services were obtained. Furthermore, the dependence of wireless signal attenuation on the type of material and its composition and the influence of the type of wall covering on signal attenuation were evaluated. The results indicated that walls made of ceramic blocks caused the greatest attenuation of the signal, among all types of masonry analyzed; while plaster walls were those that caused the least attenuation. When comparing non-structural block masonry, it appears that cement block walls showed lower attenuation when compared to ceramic block walls. After analyzing the micrographs of the ceramic and cement blocks, it can be stated that the higher the void index and the porosity of the material the wall was manufactured from, the lower the value of its electrical permittivity and consequently the lower the attenuation caused in the wireless signals in today's commercial service bands.pt_BR
dc.description.resumoAs características de propagação de sinais de micro-ondas, como perda de potência e velocidade, em edificações determinam significativamente o desempenho operacional dos dispositivos móveis no interior dos prédios. Essas características são determinadas pelas propriedades elétricas das paredes que compõem as alvenarias dessas edificações. Dessa forma, avaliar a perda de potência provocada pelos principais materiais empregados em alvenaria, bem como as propriedades elétricas destes materiais, é fundamental para o projeto dos enlaces de comunicação sem fio indoor. Nesse sentido, esta pesquisa tem o objetivo de avaliar a atenuação de sinais de micro-ondas e as propriedades elétricas em diferentes materiais utilizados em alvenaria de edificações (blocos cerâmicos, blocos de concreto e paredes de gesso). Para isso, produziu-se três amostras de paredes de cada um desses materiais para fins de caracterização quanto a sua estrutura, organização microestrutural e propriedades elétricas. Foram determinadas a atenuação no sinal sem fio provocada por cada tipo de material, e as propriedades elétricas como permissividade elétrica, eficiência de blindagem e condutividade elétrica a partir de um esquema experimental de medição proposto neste trabalho. Os valores médios para coeficientes de atenuação em função da frequência para a faixa de operação dos principais serviços 5G e de Internet das Coisas (IoT) foram obtidos. Além disso, foi avaliada a dependência da atenuação do sinal sem fio com tipo de material e sua composição e a influência do tipo de revestimento das paredes na atenuação dos sinais. Os resultados indicaram que as paredes de blocos cerâmicos provocaram a maior atenuação do sinal, dentre todos os tipos de alvenaria analisados; enquanto que as paredes de gesso foram as que provocaram as menores atenuação. Quando comparadas as alvenarias de blocos não estruturais, verifica-se que as paredes de blocos de cimento apresentaram atenuações menores, quando comparadas às paredes em blocos cerâmicos. Após a análise das micrografias dos blocos cerâmicos e de cimento, pode-se afirmar que quanto maior o índice de vazios e a porosidade do material que a parede foi fabricada, menor era o valor de sua permissividade elétrica e por consequência menor é atenuação provocada nos sinais sem fio.pt_BR
dc.identifier.citationPRAXEDES, Maria Elizabeth Teixeira Santana. Avaliação das propriedades elétricas de paredes de alvenaria convencionais na faixa de micro-ondas por um método não-destrutivo. Orientador: Dr. Kleber Cavalcanti Cabral. 2023. 85f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57328
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectPropagação de sinaispt_BR
dc.subjectEdificações inteligentespt_BR
dc.subjectPermissividade elétricapt_BR
dc.subjectAtenuaçãopt_BR
dc.subjectCondutividade elétricapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.titleAvaliação das propriedades elétricas de paredes de alvenaria convencionais na faixa de micro-ondas por um método não-destrutivopt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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