O impacto dos efeitos da memória de longo termo na linearizabilidade de amplificadores de potência baseados em AlGaN/GaN HEMT

AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistor (HEMT)s are among the preferred options for radio-frequency power amplification in cellular base station transmitters and radar applications. However, despite their promising outlook, the pervasiveness of trapping effects makes them resilient to conventional digital predistortion schemes, which not only decrease their current range of applications but could also preclude their integration in future small cells and multiple-input multiple-output architectures where simpler predistortion schemes are mandatory. So, this PhD thesis aims at developing a meaningful link between the device physics and the linearizability of the AlGaN/GaN HEMT-based Power Amplifier (PA). In order to bridge this gap, this thesis begins with a clear explanation for the mechanisms governing the dominant source of trapping effects in standard AlGaN/GaN HEMTs, namely buffer traps. Based on this knowledge, we explain why the best known physically-supported trapping models, used to represent these devices, are insufficient and present a possible improvement to what we consider to be the most accurate model, supported by Technology Computer-Aided Design (TCAD) simulations. This has also been corroborated through a novel double-pulse technique able to describe experimentally both the capture and emission transients in a wide temporal span under guaranteed isothermal conditions. The measured stretched capture transients validated our understanding of the process while the temperature dependence of the emission profiles confirmed buffer traps as the dominant source of trapping effects. Finally, through both simulations and experimental results, we elaborate here the relationship between the emission time constant and the achievable linearity of GaN HEMT-based PAs, showing that the worst-case scenario happens when the emission time constant is on the order of the time between consecutive envelope peaks above a certain amplitude threshold. This is the case in which we observed a more pronounced hysteresis on the gain and phase-shift characteristics, and so, a stronger impact of the memory effects. The main outcome of this thesis suggests that the biggest linearizability concern in standard AlGaN/GaN HEMT-based PAs lies on the large emission time constants of buffer traps.AlGaN/GaN HEMTs estão entre as opções preferidas para amplificação de potência de radiofrequência em transmissores de estacão base celular e aplicações de radar. No entanto, apesar de sua perspetiva promissora, a influência dos efeitos de defeitos com níveis profundos torna-os imunes aos esquemas convencionais de pre-distorção digital. Assim, esta tese de doutoramento visa desenvolver uma ligação significativa entre a física do dispositivo e a linearização de amplificadores de potência baseados em Al- GaN/GaN HEMTs. Por forma a preencher esta lacuna, esta tese começa com uma explicação clara dos mecanismos que governam a fonte dominante de efeitos de defeitos com níveis profundos em AlGaN/GaN HEMTs standard, especificamente defeitos no buffer. Com base neste conhecimento, são aparentadas as falhas dos modelos físicos mais conhecidos de defeitos de nível profundo usados para representar estes dispositivos, assim como uma possível melhoria suportada em simulações de TCAD. Isto é também corroborado por uma nova técnica de duplo-pulso capaz de descrever experimentalmente os transientes de captura e emissão num amplo intervalo temporal sob condições isotérmicas. Os transientes de captura medidos validam a nossa compreensão do processo, enquanto que a dependência da temperatura nos perfis de emissão confirmou os defeitos no buffer como a fonte dominante de efeitos de defeitos com níveis profundos. Por fim, através de simulações e resultados experimentais, elabora-se aqui a relação entre a constante de tempo de emissão e a linearizabilidade dos amplificadores baseados em AlGaN/GaN HEMT, mostrando que o pior cenário acontece quando a constante de tempo de emissão é da mesma ordem do tempo entre picos consecutivos da envolvente acima de um certo limiar de amplitude. Este é o caso para o qual se observa uma histerese mais pronunciada nas características de ganho e fase e, consequentemente, um impacto mais forte dos efeitos de memória. O resultado principal desta tese sugere que a maior preocupação na linearização de amplificadores baseados em AlGaN/GaN HEMTs standard está nas grandes constantes de tempo de emissão dos defeitos no buffer.Programa Doutoral em Engenharia Eletrotécnic

Propriedades memristivas em GaN HEMTs afectados por defeitos de níveis profundos

Mestrado em Engenharia FísicaNesta dissertação de Mestrado nós avaliamos as características da corrente do canal de um GaN High Electron Mobility Transistor (GaN HEMT) pelas suas características memristivas. Utilizando uma implementação do modelo físico de SRH em Matlab e diversas medidas experimentais pulsadas I-V e resultados de excitação sinusoidal, n os demonstramos que o canal de um GaN HEMT afectado por traps de níveis profundos pode, de facto, apresentar as duas características fundamentais do critério de memristividade: (i) Uma trajetória com histerese comprimida no espaço de fase iDS /vDS quando o dispositivo e excitado por um estimulo sinusoidal, e (ii) uma histerese cuja área é monotónica e desvanece para frequências cada vez maiores.In this MSc Thesis we evaluate the channel current characteristics of a GaN High Electron Mobility Transistor (GaN HEMT) for its potential memristive characterisics. Using a Matlab implementation of the SRH physics model and several experimental pulsed I/V and sinusoidal excitation data, we demonstrate that GaN HEMT channels a ected by deep level traps can indeed display the two fundamental memristive criteria: (i) A pinched hysteretic trajectory in the iDS=vDS phase plane when the device is excited by a sinusoidal stimulus, and (ii) a hysteresis area that is monotonic and vanishes for increasingly higher frequencies

CONCRETO SUSTENTÁVEL APLICADO À CONSTRUÇÃO CIVIL

The project of this research analyzed, from the perspective of reducing the environmental impacts of the steel and construction sectors, the application of industrial solid waste of the steel industry - the steel slag - as aggregate for the manufacture of molded products in-place and prefabricated concrete used in the construction industry and also verify the degree of performance and environmental efficiency of these products for architecture and the built environment. To evaluate the feasibility of using the products, the project of model units of Housing of Social Interest (HiS), called Sustainable Village, was analyzed. The results obtained from the production, on a laboratory scale, of mortar, concrete, pavement blocks and masonry blocks served as an initial parameter for determining the applicability of the use of steel slag as an input of construction elements. For this purpose, the conformity of these products was verified, applied in HiS, based on the parameters established by the Performance Standard - NBR 15575 (ABNT, 2013) - specific for housing buildings and, additionally, meeting the requirements for certifications of sustainable buildings. Thus, the development of the research attested compliance with the technical and environmental parameters of the Performance Standard on the Sustainable Village project, in addition to indicating the economic viability of employment, of steel slag as an artificial aggregate, in integral replacement to natural aggregates, conventionally used civil construction.  El proyecto de esta investigación analizó, desde la perspectiva de la reducción de los impactos ambientales de los sectores siderúrgico y de la construcción, la aplicación de residuos sólidos industriales de la industria siderúrgica - la escoria de acero - como agregado para la fabricación de productos moldeados in situ y prefabricados de hormigón utilizados en la industria de la construcción y también verificar el grado de rendimiento y eficiencia ambiental de estos productos para la arquitectura y el entorno construido. Para evaluar la factibilidad del uso de los productos, se analizó el proyecto de unidades modelo de Vivienda de Interés Social (HiS), denominado Aldea Sostenible. Los resultados obtenidos de la producción, a escala de laboratorio, de mortero, hormigón, bloques de pavimento y bloques de mampostería sirvieron como parámetro inicial para determinar la aplicabilidad del uso de escorias de acero como entrada de elementos constructivos. Para ello, se verificó la conformidad de estos productos, aplicada en HiS, en base a los parámetros establecidos por la Norma de Desempeño - NBR 15575 (ABNT, 2013) - específica para edificios de viviendas y, adicionalmente, cumpliendo con los requisitos para certificaciones de edificios sostenibles. Así, el desarrollo de la investigación atestiguó el cumplimiento de los parámetros técnicos y ambientales de la Norma de Desempeño en el proyecto Aldea Sostenible, además de indicar la viabilidad económica del empleo, de escorias de acero como agregado artificial, en reemplazo integral a agregados naturales, de construcción civil convencionalmente utilizada.O projeto desta pesquisa analisou, sob a perspectiva da redução dos impactos ambientais dos setores siderúrgico e da construção civil, a aplicação de resíduo sólido industrial da siderurgia - a escória de aciaria - como agregado para a fabricação de produtos moldados in-loco e pré-fabricados de concreto empregados na indústria da construção civil e, ainda, verificar o grau de desempenho e a eficiência ambiental destes produtos para a arquitetura e o ambiente construído. Para avaliar a viabilidade de uso dos produtos, foi analisado o projeto de unidades-modelo de Habitação de Interesse Social (HiS), denominado Vila Sustentável. Os resultados obtidos da produção, em escala laboratorial, de argamassa, concreto, blocos de pavimento e blocos de alvenaria serviram como parâmetro inicial para a determinação da aplicabilidade do emprego da escória de aciaria como insumo de elementos da construção. Para isso foi verificada a conformidade desses produtos, aplicados na HiS, com base nos parâmetros estabelecidos pela Norma de Desempenho - NBR 15575 (ABNT, 2013) - específica para edificações habitacionais e, adicionalmente, o atendimento aos requisitos exigidos para certificações de edificações sustentáveis. Desta forma, o desenvolvimento da pesquisa atestou o cumprimento aos parâmetros técnicos e ambientais da Norma de Desempenho sobre o projeto da Vila Sustentável, além de indicar a viabilidade econômica do emprego, da escória de aciaria como agregado artificial, em substituição integral aos agregados naturais, convencionalmente utilizados construção civil.O projeto desta pesquisa analisou, sob a perspectiva da redução dos impactos ambientais dos setores siderúrgico e da construção civil, a aplicação de resíduo sólido industrial da siderurgia - a escória de aciaria - como agregado para a fabricação de produtos moldados in-loco e pré-fabricados de concreto empregados na indústria da construção civil e, ainda, verificar o grau de desempenho e a eficiência ambiental destes produtos para a arquitetura e o ambiente construído. Para avaliar a viabilidade de uso dos produtos, foi analisado o projeto de unidades-modelo de Habitação de Interesse Social (HiS), denominado Vila Sustentável. Os resultados obtidos da produção, em escala laboratorial, de argamassa, concreto, blocos de pavimento e blocos de alvenaria serviram como parâmetro inicial para a determinação da aplicabilidade do emprego da escória de aciaria como insumo de elementos da construção. Para isso foi verificada a conformidade desses produtos, aplicados na HiS, com base nos parâmetros estabelecidos pela Norma de Desempenho - NBR 15575 (ABNT, 2013) - específica para edificações habitacionais e, adicionalmente, o atendimento aos requisitos exigidos para certificações de edificações sustentáveis. Desta forma, o desenvolvimento da pesquisa atestou o cumprimento aos parâmetros técnicos e ambientais da Norma de Desempenho sobre o projeto da Vila Sustentável, além de indicar a viabilidade econômica do emprego, da escória de aciaria como agregado artificial, em substituição integral aos agregados naturais, convencionalmente utilizados construção civil

OPÇÕES TERAPÊUTICAS EMPREGADAS NO TRATAMENTO DA COVID – 19: UMA REVISÃO LITERÁRIA

A new type of coronavirus appeared in the city of Wuhan in China in 2019. SARS-COV-2 is a single-stranded positive sense RNA virus, surrounded by four proteins, called Spike (S), Envelope (E), Membrane (M) and Nucleocapsid (N). The new coronavirus has been a challenge for healthcare professionals due to the lack of effective treatment against the disease. The aim of the present study was to seek information about the main therapeutic options currently employed in Covid-19 treatment. Thus, it was possible to identify that several of these drugs for the treatment of SARS-CoV-2 show promising results, but they still lack more information and studies, therefore, there is no safe and effective treatment. Um novo tipo de coronavírus surgiu na cidade de Wuhan na China em 2019. SARS-COV-2 é um vírus de RNA de fita simples senso positivo, envolto por quatro proteínas, denominadas Spike (S), Envelope (E), Membrana (M) e Nucleocapsídeo (N). O novo coronavírus vem sendo um desafio para os profissionais da saúde devido à falta de tratamento eficaz contra a doença. O objetivo do presente estudo foi buscar informações a respeito das principais opções terapêuticas atualmente empregadas no tratamento Covid-19. Assim, foi possível identificar que vários destes medicamentos para o tratamento da SARS-CoV-2 apresentam resultados promissores, porém ainda carecem de mais informações e estudos, não havendo, portanto, um tratamento seguro e eficaz.&nbsp

Electric vehicles local flexibility strategies for congestion relief on distribution networks

Due to the rising concern for the environment and sustainability issues, the transportation system is experiencing important changes to its paradigm, with the increasing replacement of internal combustion vehicles by electric ones. Consequently, the electric systems need to adapt to the ever-increasing load demand from the grid and the challenge to identify driving patterns in electric vehicle users’ behavior. To prepare the grid for these changes, it is necessary to study the behavior of EV users and develop strategies to cope with the growing demand for electric vehicles. Knowing that electric vehicles experience long-parked periods at the charging stations (more than necessary to fully recharge the battery), this research paper proposes an EV charging strategy that intelligently explores these long-parked times. It interrupts charging of EVs that have enough charge to start their trip from certain charging stations to alleviate problems in the network in exchange for a certain incentive. This methodology is then applied in a realistic smart city to investigate its application. The results show that the proposed methodology brings benefits to the distribution network to relieve line congestion and improve the voltage magnitude at the network buses.This research has received funding from FEDER funds through the Operational Program for Competitiveness and Internationalization (COMPETE 2020), under Project POCI-01-0145-FEDER-028983; by National Funds through the FCT Portuguese Foundation for Science and Technology, under PTDC/EEI-EEE/28983/2017 (CENERGETIC), UIDB/00760/2020; João Soares is also supported by CEECIND/02814/2017 FCT grant.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

A eficácia dos direitos sociais frente ao neoliberalismo no Brasil

O trabalho em tela tem por objetivo analisar a relação das políticas neoliberais e os seus impactos na eficácia dos direitos sociais no Brasil. O neoliberalismo consiste numa ideologia vinculada a práticas na esfera econômica que irradia efeitos sobre inúmeras relações sociais, dentre essas relações está a eficácia dos direitos sociais, estes constituem espécie de direitos que visam assegurar ao cidadão condições básicas para uma vida digna, os direitos sociais são categorizados como prestações devidas pelo Estado ao particular, devendo o poder público além de prever formalmente os direitos, assegurar que eles sejam eficazes, ou seja, tenham regular cumprimento. Numa perspectiva teórica a partir de uma revisão bibliográfica e da legislação em vigor o trabalho aponta que a adoção dessas políticas no país contribui para o enfraquecimento dos direitos sociais ou até mesmo para sua extinção no bojo das reformas neoliberais. O trabalho percorre uma linha crítica ao analisar os efeitos de determinadas políticas neoliberais e os seus reflexos nos direitos sociais

A Landscape of Epigenetic Regulation by MicroRNAs to the Hallmarks of Cancer and Cachexia: Implications of Physical Activity to Tumor Regression

In the last decades, there has been a remarkable advance in the treatment of most types of cancer, improving the patient’s prognosis. During cancer progression, tumor cells develop several biological changes to support initiation, proliferation, and resistance to death. Nearly 50–80% of all oncologic patients experience rapid weight loss that is related to ~20% of cancer-related deaths. Cancer cachexia is a syndrome characterized by loss of skeletal muscle mass, anorexia, and anemia. A lot of effort in scientific investigation has contributed to the understanding of cancer processes, in which epigenetic changes, as microRNAs, can influence cancer progression. Therefore, useful strategies to control the cancer-induced epigenetic changes in the tumor cells can have a key role in a clinical perspective to decrease the cancer development and aggressiveness. Physical activity has been proposed as a suitable tool to manage tumor growth and cachexia and to improve the deleterious sequelae experienced during cancer treatment. Although the molecular mechanisms involved in these responses are poorly understood, this chapter aims to discuss the role of microRNAs in the cancer-induced epigenetic changes and how physical activity could influence the epigenetic control of tumor cells and cachexia and their potential role in clinical applications for cancer

A importância da interdisciplinaridade entre Biologia e Arte para o ensino-aprendizagem de jovens alunos do ensino médio: uma revisão sistemática

Os problemas contemporâneos aliados ao perfil dos novos estudantes, reforçado com o ultrapassado ensino tradicional, demandam perspectivas educacionais transformadoras, que apontam a interdisciplinaridade como um importante caminho nesse cenário. Logo, esta pesquisa tem por objetivo responder às seguintes perguntas: “Como proporcionar a interdisciplinaridade entre Biologia e Arte no Ensino Médio de modo a estimular a autonomia e protagonismo dos jovens estudantes?” e “O que é pesquisado sobre o assunto e aplicado nas escolas brasileiras de Ensino Médio, com embasamento nas orientações da Base Nacional Comum Curricular (BNCC)?”.Nesse aspecto, possui como tema a “Interdisciplinaridade entre Biologia e Arte no Ensino Médio” e, para tanto, a metodologia utilizada pautou-se no tipo de pesquisa denominada como Revisão Sistemática ou Estado da Arte. Assim, o leitor encontrará três principais seções: a primeira versa acerca do papel da Biologia e Arte no ensino médio; a segunda aponta o perfil geral do estudante nesse período e a importância da interdisciplinaridade e a terceira descreve o processo de revisão sistemática. Os resultados revelam poucas variedades de interlocuções entre Biologia e Arte articuladas às habilidades e competências previstas na BNCC. Nas considerações finais alerta-se para a promoção da interdisciplinaridade entre os saberes, especialmente entre Biologia e Arte