Systematic design of antennas using the theory of characteristic modes

El principal objetivo de esta tesis es demostrar que la Teoría de los Modos Característicos puede ser empleada de forma sistemática para diseñar antenas de hilo y antena planas. La gran ventaja de los modos característicos, frente a otros métodos de diseño, es la clara visión física que proporcionan de los fenómenos que contribuyen a la radiación de la antena. A través de numerosos ejemplos se demostrará como los modos característicos permiten comprender mejor el funcionamiento de una antena, de forma que el diseño de la misma se puede realizar de forma justificada y coherente. También se mostrará como la información proporcionada por los modos característicos puede ser aprovechada para seleccionar la forma más apropiada para el elemento radiante, al igual que para elegir una configuración de alimentación óptima que maximice el ancho de banda de impedancia. La Teoría de los Modos Característicos fue inicialmente formulada por Garbacz en 1968, y posteriormente refinada por Harrington y Mautz en 1971. Tradicionalmente, los modos característicos han sido empleados para sintetizar formas de antena, y para controlar la difracción de objetos mediante carga reactiva. Sin embargo, en la actualidad, la Teoría de los Modos Característicos ha caído prácticamente en el olvido, a pesar de que permite obtener una solución modal para la corriente, que es de gran utilidad a la hora de analizar problemas de análisis, síntesis y optimización de antenas y difractores. La Teoría de los Modos Característicos parte de la definición de un problema de autovalores que involucra la matriz de impedancia generalizada de la estructura, y que tras ser resuelto proporciona un conjunto de modos de corriente reales, que son los denominados modos característicos. Estos modos se corresponden con las resonancias naturales de la estructura y pueden ser obtenidos numéricamente para cuerpos conductores de forma arbitraria. Por otra parte, los modos característicos forman un conjunto de funciones cerCabedo Fabrés, M. (2007). Systematic design of antennas using the theory of characteristic modes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1883Palanci

Fabrication and characterization of graphene nanodevices

[ES]In this Thesis our results on the fabrication of graphene nanodevices and their magnetotransport properties will be shown. In particular, we have fabricated several graphene nanodevices exploring the routes to field effec transistors using different approaches and fundamental physics research using Hall bars, Corbino rings and more exotic geometries. We have studied the quantum Hall effct in several graphene nanodevices: bilayer graphene and trilayer graphene, studying the transport regimes when unwanted charged dopants are present in the device. We extended our studies on the quantum Hall effect and characterized the plateauplateau quantum phase transition in a high mobility bilayer graphene device. Our results on the quantum phase transitions showed to be compatible with a percolation scenario in which the critical exponent of such transition is y=4/3. We have also studied the low field regime in a monolayer graphene device and a bilayer graphene device. For the monolayer graphene device, the trigonal warping is manifested in the destruction of the weak antilocalization. The bilayer graphene sample showed different transport regimes (from insulator like to metallic like) driven by the density. Furthermore, a change in the temperature resulted in ballistic transport for higher densities. Finally, the interplay between the graphene surface and a thin film of tantalum has been studied. We have observed a clear difference between the charge transfer from 3D porous carbon and tantalum and that from 3D porous graphene and tantalum, manifested in a modification of the superconducting properties of thin films of tantalum

Diseño preliminar de una aeronave en régimen subsónico alto, de corto alcance y un solo pasillo

El objeto de este proyecto es el diseño preliminar de una aeronave en régimen subsónico alto, de corto alcance y de un solo pasillo. Para ello, y tras un exhaustivo análisis de la competencia junto con las necesidades del mercado actual y la tendencia del precio del crudo en los últimos tiempos, se diseña un avión capaz de transportar a 159 pasajeros a una altitud de diseño en crucero de 35000 pies y con la finalidad de ser lo más eficiente posible

Análisis de estabilidad Arnoldi de las ondas de Tollmien-Schlichting en fluidos viscosos

En este trabajo se estudia la estabilidad de las ondas Tollmien-Schlichting, que aparecen como una primera fase de la inestabilidad del flujo de Poiseuille plano como paso de laminar a turbulento. Se calcula la curva de estabilidad neutra de estas ondas tanto mediante un método directo como mediante el método de Arnoldi. Los resultados númericos son obtenidos mediante códigos Matlab proporcionados por los tutores del trabajo

Disseny d'una televisió local

Treball sobre el disseny d'una televisió local, partint de les característiques d'una població com Premià de Mar (Maresme). Es tracta d¿implementar un projecte vàlid per a qualsevol població que vulgui emetre contingut televisiu per internet, sense haver de disposar d¿una infraestructura de senyal per satèl·lit com la TDT o l¿antiga emissió en analògic, les quals requereixen una llicència amb una sèrie d¿alts costos associats.Trabajo sobre el diseño de una televisión local, partiendo de las características de una población como Premià de Mar (Maresme). Se trata de implementar un proyecto válido para cualquier población que quiera emitir contenido televisivo por internet, sin tener que disponer de una infraestructura de señal por satélite como la TDT o la antigua emisión en analógico, las cuales requieren una licencia con una serie de altos costes asociados

Mecanismo de cierre para una cubierta de piscina

Se realizará todo el diseño de un mecanismo que permita el cierre y apertura de la cubierta de esta, dejando así una superficie totalmente cerrada o abierta

Modal pattern stability factor as a figure of merit for characteristic modes

This paper is a postprint of a paper submitted to and accepted for publication in Electronics Letters and is subject to Institution of Engineering and Technology Copyright. The copy of record is available at the IET Digital Library.This Letter proposes the use of a modal pattern stability factor (MPSF) parameter to quantify the pattern stability associated to characteristic modes (CM). The proposed parameter can be used as a figure of merit for CM associated to arbitrary-shaped structures, aiding the antenna design process. This parameter can be used (together with other modal parameters) to optimise the geometry of a radiating element in order to improve the radiation pattern stability in a desired range of frequencies. Two examples are presented for analysis. First, MPSF for the CM of three ring antennas with different width are analysed, showing how pattern stability of CM depend on this geometrical parameter. Secondly, three metallic plates with different shapes are analysed in terms of MPSF, in order to assess the stability of the CM for each geometry.This work was supported by the Spanish Ministry of Economics and Competitiveness under project TEC2013-47360-C3-3-P, and by Generalitat Valenciana under project GV/2015/065.Antonino Daviu, E.; Mohamed Mohamed-Hicho, N.; Cabedo Fabrés, M.; Ferrando Bataller, M. (2016). Modal pattern stability factor as a figure of merit for characteristic modes. Electronics Letters. 52(20):1658-1659. https://doi.org/10.1049/el.2016.1926S16581659522

Periodic Leaky-Wave Antenna on Planar Goubau Line at Millimeter-Wave Frequencies

A periodic leaky-wave antenna on a planar Goubau line is presented. This transmission line is formed by a planar single-wire waveguide on a thin dielectric substrate. Leakage is produced by adding dipoles along the line on the bottom face of the substrate. A coplanar waveguide is used to feed the antenna, which acts as a smooth transition between the input coaxial cable and the planar Goubau line. The advantage of using this line lies on its losses, lower than those of typical microstrip lines due to the absence of a ground plane. As a result, a higher radiation efficiency than in microstrip-fed antennas can be obtained while keeping similar advantages, e.g., low profile or low production cost. A prototype of the antenna at 40 GHz has been fabricated. Measurements of this prototype are presented in this letter.This work was supported by the Spanish Ministry of Education and Science (Ministerio de Educacion y Ciencia) under Projects TEC2010-20841-C04-01 and CSD2008-00068.Sánchez Escuderos, D.; Ferrando Bataller, M.; Herranz Herruzo, JI.; Cabedo Fabrés, M. (2013). Periodic Leaky-Wave Antenna on Planar Goubau Line at Millimeter-Wave Frequencies. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 12:1006-1009. https://doi.org/10.1109/LAWP.2013.2278035S100610091

A novel low-profile high-gain UHF antenna using high-impedance surfaces

A novel wideband low-profile planar antenna design based on the use of a high-impedance surface (HIS) is presented for digital television (DTV) reception in the UHF band. The proposed design is based on a wideband monopole antenna in close proximity to an artificial ground plane, composed of an array of square metal loops at the top, an air gap and a ground plane at the bottom, without grounded vias. Low-cost substrates are employed in the design: rigid PVC for the antenna and foamed PVC for the artificial ground plane. The advantages of the proposed design for DTV applications are high gain, low profile, light weight, low cost and large bandwidth. Details of the proposed antenna design are described, and measurements together with a comparison to a conventional antenna with PEC ground plane are presented.This work was supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation under Projects TEC2010-20841-C04-01, TEC2013-47360-C3-3-P, and CSD2008-00068.Mohamed Mohamed-Hicho, N.; Antonino Daviu, E.; Cabedo Fabres, M.; Ferrando Bataller, M. (2015). A novel low-profile high-gain UHF antenna using high-impedance surfaces. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 14:1014-1017. doi:10.1109/LAWP.2015.2389274S101410171