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Title: Síntese de uma nova tinta condutiva para circuitos de micro-ondas impressos sobre substrato de vidro e fibra de vidro
Authors: Mesquita, Marcelo David Silva de
Keywords: Tinta condutiva;Nitrocelulose;Antenas de microfita;FSS;Acopladores direcionais;Bloqueadores DC
Issue Date: 31-May-2019
Citation: MESQUITA, Marcelo David Silva de. Síntese de uma nova tinta condutiva para circuitos de micro-ondas impressos sobre substrato de vidro e fibra de vidro. 2019. 88f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Portuguese Abstract: Esta tese descreve o trabalho realizado para a síntese de uma nova tinta condutiva, com concentração elevada de partículas de prata, e sua utilização é proposta como alternativa ao emprego de técnicas convencionais de fabricação de circuitos integrados de micro-ondas. A importância da utilização da tinta condutiva está associada à facilidade, eficiência, versatilidade e redução de custos de fabricação dos circuitos integrados, por utilizar pequenos pincéis para a aplicação sobre materiais dielétricos diversos. A investigação sobre a utilização da tinta condutiva foi realizada no desenvolvimento de antenas de microfita, superfícies seletivas de frequência (FSS) bioinspiradas, bloqueadores de corrente contínua (bloqueadores DC) e acopladores direcionais. A simulação e o projeto desses circuitos foram efetuados através dos softwares Ansys Designer e Ansys HFSS. Foram investigados os comportamentos em frequência dos parâmetros de espalhamento desses circuitos, permitindo avaliar aspectos relacionados com a transmissão, a reflexão, o acoplamento, a radiação e a filtragem de ondas eletromagnéticas. Para fins de validação dos resultados das simulações e de comparação entre resultados experimentais, foram fabricados e medidos protótipos desses circuitos com laminados de cobre e com superfícies pintadas com a tinta condutiva. A boa concordância observada entre os resultados simulados e medidos para os protótipos dos circuitos integrados de micro-ondas pintados com a tinta de prata, valida a eficiência e a versatilidade do procedimento de impressão com o uso da tinta condutiva sintetizada.
Abstract: This thesis describes the work carried out for the synthesis of new conductive ink, with a high concentration of silver particles, and its use is proposed as an alternative to the use of conventional techniques of manufacturing microwave integrated circuits. The importance of the use of conductive ink is associated with the ease, efficiency, versatility, and reduction of manufacturing costs of the integrated circuits, by using small brushes for the application on various dielectric materials. Research on the use of conductive ink has carried out in the development of microstrip antennas, bioinspired frequency selective surfaces (FSS), direct current blockers (DC blockers) and directional couplers. The simulation and the design of these circuits were performed with the software Ansys Designer and Ansys HFSS. The investigation of the behavior of frequency scattering parameters these circuits, which allowed the evaluation of aspects related to transmission, reflection, coupling, radiation and electromagnetic wave filtering. In order to validate the results of the simulations and to compare the experimental results, prototypes of these circuits with copper laminates and with surfaces painted were fabricated and measured. The good agreement observed between the simulated and measured results for the prototypes of microwave integrated circuits painted with silver ink confirms the efficiency and versatility of the printing procedure with the use of the synthesized conductive ink.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27739
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