Desenvolvimento e Caracterização de Sensores Planares Passivos de Temperatura Baseados em Superfícies Seletivas em Frequência
FSS, sensor de micro-ondas, detecção térmica, frequência de ressonância, baixo custo.
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a investigação experimental de sensores passivos de temperatura baseados em Superfícies Seletivas em Frequência (FSS), explorando a resposta eletromagnética de estruturas ressonantes às variações de temperatura. O princípio de funcionamento dos sensores fundamenta-se na dependência das propriedades eletromagnéticas do substrato dielétrico com a temperatura, particularmente de sua permissividade, resultando em deslocamentos nas frequências de ressonância das estruturas. Essa abordagem permite o desenvolvimento de dispositivos sensores passivos, nos quais a informação associada à temperatura pode ser obtida a partir da resposta em frequência da FSS, possibilitando sua utilização em aplicações de sensoriamento e monitoramento remoto. A pesquisa contempla o projeto, a análise numérica, a fabricação e a caracterização experimental de diferentes configurações de FSS, buscando investigar a influência de seus parâmetros geométricos e eletromagnéticos sobre a resposta térmica. Inicialmente, as estruturas são analisadas por meio de simulações utilizando o Ansys HFSS, visando compreender seu comportamento ressonante e identificar configurações adequadas ao sensoriamento de temperatura. Posteriormente, protótipos são fabricados e caracterizados experimentalmente sob diferentes condições térmicas, permitindo avaliar a relação entre as frequências de ressonância e a temperatura aplicada. Como resultados preliminares, foram obtidas respostas aproximadamente lineares entre a temperatura e as frequências de ressonância em uma faixa de 20 °C a 100 °C. Para uma das configurações investigadas, foram observadas sensibilidades térmicas de 0,625 MHz/°C para a primeira frequência de ressonância e 0,750 MHz/°C para a segunda. Esses resultados iniciais demonstram a capacidade das estruturas propostas de responder de forma mensurável às variações de temperatura e indicam a viabilidade do uso de FSS como plataforma para o desenvolvimento de sensores passivos. Dessa forma, o trabalho busca contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias de sensoriamento passivo de temperatura baseadas em estruturas planares de micro-ondas.