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Anais do 47º
Congresso Brasileiro de Cerâmica

Proceedings of the 47th Annual Meeting of the Brazilian Ceramic Society



15-18/junho/2003 – João Pessoa - PB - Brasil



TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MATERIAIS ABSORVEDORES DE RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA BASEADOS EM FERRITAS DE MICROONDAS (8-12 GHz)

E.L. Nohara1, I.M. Martin2, M.C. Rezende2,


Praça Marechal-do-Ar Eduardo Gomes, 50, Vila das Acácias, São José dos Campos/SP,

CEP: 12228-904 – E-mail: enohara@directnet.com.br, mirabel@iae.cta.br

1 – Depto. de Eng. Aeronáutica e Mecânica / Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA)

2- Divisão de Materiais / Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) / Centro Técnico Aeroespacial (CTA)

RESUMO


O objetivo do presente trabalho é apresentar para a comunidade científica, que atua na área de materiais cerâmicos, as técnicas de avaliação que vêm sendo utilizadas na caracterização eletromagnética de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE), com ênfase em MARE processados pelo uso de ferritas. São apresentadas as técnicas de seção reta radar (Radar Cross Section-RCS), arco NRL e guia de onda, mostrando uma discussão crítica das vantagens e desvantagens de cada técnica. O propósito destas medidas é a coleta de dados de espalhamento de radiação eletromagnética em determinadas faixas de freqüências, visando conhecer a interação onda/material e a coleta de dados na montagem de um banco de dados, que apóia o processamento dessa classe de materiais, em função das especificações finais desejadas. Ênfase é dada na caracterização de materiais absorvedores de radiação aditados com a mistura de ferritas de NiZn e MnZn em diferentes proporções. Os dados mostram que a composição de ferritas altera de maneira nítida as curvas de atenuação da radiação incidente.
Palavras-Chave: Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética, Microondas, Caracterização Eletromagnética, Seção Reta Radar (RCS), Arco NRL, Guia de onda.
I. INTRODUÇÃO
Os materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE), também conhecidos como Radar Absorbing Materials (RAM), têm recebido muita atenção nas últimas 3 décadas, devido às crescentes exigências das legislações governamentais e industriais de compatibilidade e interferência eletromagnéticas, envolvendo basicamente as empresas de equipamentos eletro-eletrônicos e de telecomunicações, e a área de pesquisa e desenvolvimento do setor militar [1-4]. Para cada aplicação, há uma série de requisitos de desempenho para um material absorvedor de radiação eletromagnética, que compreende: faixa de freqüências de absorção de microondas, nível de absorção, resistência ao meio ambiente (ultravioleta, luz solar, umidade, etc), resistência aos ciclos térmicos, adesão em substratos, textura, elasticidade, rigidez, estabilidade dimensional, tempo de vida útil, efeito do envelhecimento nas propriedades eletromagnéticas, entre outros [5,6].



Os métodos de caracterização eletromagnética de materiais absorvedores de microondas envolvem fundamentalmente a determinação de três variáveis, relacionadas com a interação da onda eletromagnética com o material. De acordo com a Figura 1, a onda eletromagnética com energia Ei incide no material e a sua energia pode ser totalmente ou parcialmente: 1 – refletida, representada por Er, 2 – atenuada devido ao material em estudo, representada por Ea e 3 – transmitida, relativa à energia que passa através da estrutura do material sem ser absorvida ou refletida, representada por Et, esquematizadas na Figura 1 [1,7].

Figura 1. Esquema geral dos possíveis caminhos da energia da onda eletromagnética incidente sobre um determinado material (■). Ei – Energia incidente, EaEnergia absorvida, Et – Energia transmitida, Er – Energia refletida, Ed – Energia dissipada devido à atenuação no espaço livre [1,7].


A equação A representa o somatório das energias refletida, transmitida, absorvida e dissipada, de acordo com o esquema representado na Figura 1. Uma vez que, os métodos de caracterização eletromagnética fornecem medidas relativas, isto é, a referência (refletor perfeito) e o material em teste são avaliados nas mesmas condições, o termo Ed da Figura 1 pode ser desconsiderado, e equação A é escrita da seguinte forma:

E




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