Diseño de filtros reconfigurables compactos en tecnología planar de tipo rechazo banda mediante resonadores de anillos abiertos y diodos varactor

Abstract

Durante esta última década, la comunidad científica ha suscitado un gran interés por el estudio de estructuras artificiales (metamateriales) que presentan permitividades y permeabilidades simultáneamente negativas y usualmente denominados materiales zurdos (left-handed material LHM). Este concepto fue inspirado por V. G. Veselago, quien presentó un trabajo teórico sobre la existencia de tales propiedades y, posteriormente, por R. A Shelby y asociados, quienes demostraron experimentalmente un índice de refracción negativo mediante un metamaterial basado en resonadores con anillos abiertos (SRRs). Estos últimos años, los SRRs y sus complementarios (CSRRs) han suscitado un gran interés debido a sus potenciales aplicaciones en circuitos microondas y a la posibilidad de aplicar tales estructuras a la tecnología planar. Gracias a sus propiedades electromagnéticas, los SRRs y CRRs permiten disminuir el tamaño de los dispositivos microondas en tecnología planar y mejorar las prestaciones de éstos. En este proyecto, se propone incrementar el grado de miniaturización de componentes y subsistemas pasivos planares mediante nuevas topologías basadas en metamateriales con un grado de prestaciones igual o mayor a los ya existentes. Los componentes que queremos desarrollar serán filtros pasivos de microondas reconfigurables electrónicamente en tecnología planar. Respecto a las tareas a llevar a cabo, incluirán simulaciones electromagnéticas de filtros con diversas estructuras de anillos abiertos sintonizables mediante capacidades variables (varactores). Una vez conseguida la optimización de las características de los filtros, el trabajo seguirá con la fabricación mediante microfresadora y la caracterización en frecuencia de estos dispositivos mediante un analizador de redes. El alumno encontrará en este proyecto la mayoría de las facetas de la electrónica moderna: materiales innovadores, microondas, electromagnetismo, diseño, fabricación e instrumentación. Las diferentes fases del proyecto son: - Análisis, diseño y optimización de filtros rechazo banda en tecnología planar y resonadores de anillos mediante un simulador electromagnético comercial. Simulaciones y comparación de resultados. - Fabricación de los diseños de filtros rechazo banda con mayores prestaciones mediante una microfresadora. - Caracterización de los filtros fabricados mediante un analizador de redes.