Estudio de metamateriales para su aplicación en líneas de microcinta y acopladores direccionales
Los metamateriales electromagnéticos (MTMs) son estructuras arti?ciales homogéneas cuyas propiedades no se observan en la naturaleza. Este tipo de materiales tienen propiedades físicas sorprendentes como son la permitividad y la permeabilidad con valores negativos y por tanto su índice de refracción...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/270 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/270 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Crioelectrónica info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3307 |
| Sumario: | Los metamateriales electromagnéticos (MTMs) son estructuras arti?ciales homogéneas cuyas propiedades no se observan en la naturaleza. Este tipo de materiales tienen propiedades físicas sorprendentes como son la permitividad y la permeabilidad con valores negativos y por tanto su índice de refracción negativa. Mientras que, en general, para materiales naturales la permitividad y la permeabilidad son positivas. En el campo de las microondas se han realizado numerosos estudios de los MTMs debido a las propiedades mencionadas, encontrándose principalmente ventajas en la miniaturización de circuitos de microondas como divisores de potencia, convertidores de fase, resonadores, estructuras tipo DGS (por sus siglas en inglés, Defected Ground Structure) y redes de adaptación para el diseño de ampli?cadores entre otros, presentándose una reducción de costos y mejoramiento en el desempeño. Sin embargo, en el campo de las microondas, los circuitos desarrollados no son puramente metamaterial, sino que presentan una combinación del comportamiento de metamaterial (tambien conocido como comportamiento de mano izquierda) y del comportamiento convencional (comportamiento de mano derecha); esto se conoce como Composite Right-Left Handed, CRLH. Por lo tanto, al diseñar un circuito de microondas que involucren el concepto de metamaterial utilizamos celdas CRLH en tecnología de microcinta, la cual se compone de capacitores interdigitados y stub inductores conectados a tierra mediante un via hole, ambos construidos en microcinta. En este trabajo se presenta el análisis, el diseño, la construcción, y la caracterización de líneas de microcinta con celdas CRLH y su aplicación a acopladores direccionales. Tanto las líneas de microcinta con celdas CRLH como los acopladores direccionales con celdas CRLH se diseñaron e implementaron en el simulador electromagnético MOMENTUM de ADS de la compañía Agilent. Estas estructuras se construyeron y se midieron con el Analizador de Redes Vectorial. Por otro lado, para modelar el comportamiento de celdas CRLH también se puede utilizar un circuito eléctrico equivalente. En este trabajo se propone un nuevo método para extraer los elementos de dicho circuito equivalente. Finalmente, se realizaron comparaciones entre los parámetros de dispersión medidos y simulados tanto de las líneas de microcinta con celdas CRLH, como de los acopladores direccionales con celdas CRLH observando que estos datos se ajustan prácticamente en todo el rango de frecuencias. Además, se observa que las líneas de microcinta con celdas CRLH presentan una respuesta de un ?ltro pasabanda muy selectivo y los acopladores direccionales con celdas CRLH muestran un mayor ancho de banda que los convencionales. |
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