Circuitos de microondas mediante técnicas de fabricación aditiva
En la actualidad, las técnicas fabricación aditiva y la impresión 3D están despertando un gran interés en una amplia variedad de sectores industriales como la medicina, la ciencia y la tecnología. A lo largo de los últimos años, la reducción de costes de las impresoras 3D comerciales ha hecho que la...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Recursos: | Universidad Miguel Hernández de Elche |
| Repositorio: | REDIUMH. Depósito Digital de la UMH |
| OAI Identifier: | oai:dspace.umh.es:11000/25517 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/11000/25517 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Dispositivos de microondas Espectroscopia de microondas Tecnología electrónica Telecomunicaciones CDU::6 - Ciencias aplicadas::62 - Ingeniería. Tecnología |
| Resumo: | En la actualidad, las técnicas fabricación aditiva y la impresión 3D están despertando un gran interés en una amplia variedad de sectores industriales como la medicina, la ciencia y la tecnología. A lo largo de los últimos años, la reducción de costes de las impresoras 3D comerciales ha hecho que la fabricación aditiva ya no se utilice solamente para realizar prototipos rápidos, si no también para fabricar componentes que pueda utilizar el usuario final. Además, las ventajas que se obtienen utilizando esta tecnología (posibilidad de realizar estructuras complejas en muy poco tiempo, eficiencia del material utilizado, combinación de materiales y bajo coste), han atraído también a los científicos, que han empleado en muchas de sus investigaciones esta tecnología. Recientemente, las técnicas de fabricación aditiva han aparecido en el desarrollo de dispositivos de microondas y el número de investigaciones sobre esta temática crece cada año más. Es dentro de este tema donde ha contribuido esta Tesis Doctoral, que se ha dedicado completamente al desarrollo y la fabricación de dispositivos de alta frecuencia utilizando las técnicas de impresión 3D. En particular, este trabajo se centra en la realización de circuitos de microondas en diferentes tecnologías (microstrip, stripline, multicapa y guía de onda), mediante la utilización de una impresora 3D de bajo coste. Los circuitos fueron diseñados, fabricados y caracterizados experimentalmente, demostrando el gran potencial y la flexibilidad que tiene la fabricación aditiva en la implementación de dispositivos de alta frecuencia. La Tesis Doctoral está organizada en seis capítulos, donde se recogen los avances más significativos y resultados obtenidos de este trabajo, que han dado lugar a cuatro publicaciones incluidas en el Journal Citation Reports. En el primer capítulo se realiza una introducción del panorama en el que se sitúa la Tesis Doctoral, junto con el estado del arte de la fabricación aditiva y se presentan los objetivos que se proponen alcanzar durante el desarrollo de este trabajo. El segundo capítulo presenta la puesta en marcha de la impresora 3D de bajo coste y la tecnología de fabricación aditiva que se utiliza en este trabajo, describiendo el proceso de fabricación de un substrato para aplicaciones de alta frecuencia y analizando las propiedades eléctricas y mecánicas de distintos materiales de impresión 3D. En el tercer capítulo se describe la implementación de diferentes circuitos planares de alta frecuencia en tecnología microstrip y stripline, modificando las características del material y la geometría del substrato con el fin de conseguir mejorar las prestaciones de los circuitos. El cuarto capítulo expone el diseño y el método de fabricación de distintos filtros paso banda en estructura multicapa y la implementación de un diplexor utilizando esta tecnología, con la finalidad de obtener mejores prestaciones en comparación con las tecnologías de realización de estos circuitos tradicionales. En el quinto capítulo se presenta el proceso de diseño y fabricación de un novedoso filtro paso banda en guía de onda mediante la utilización de estructuras periódicas. El sexto capítulo describe las conclusiones globales que se han alcanzado en esta Tesis Doctoral y se proponen diferentes líneas de investigación para desarrollar nuevas aportaciones futuras. Finalmente, la Tesis Doctoral se cierra con un anexo donde se incluyen los principales artículos realizados durante este trabajo. |
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