Modelado con técnicas modales de estructuras de microondas basadas en guías N-furcadas arbitrariamente rellenas con materiales

En este trabajo, se han desarrollado e implementado técnicas modales para la resolución de problemas en guía de onda, que son muy populares en la industria de las microondas por su capacidad de resistir altas potencias. El análisis modal de los campos en estructuras guiadas permite descomponer un dispositivo complejo en varios elementos más sencillos, que pueden ser analizados de forma separada con el método más apropiado en cada caso. Básicamente, las técnicas modales pueden dividirse en aquéllas que analizan uniones en guía, y las que calculan las características de propagación de una guía en concreto. Posteriormente, la aplicación del análisis circuital generalizado permite unir convenientemente estas estructuras. Se ha realizado un análisis de la bibliografía que aporta contribuciones en estos campos. Se han implementado las técnicas que se han considerado más eficientes para resolver los problemas concretos, generalizadas a guías N-furcadas, que son una extensión de las guías bifurcadas. En particular, se han realizado contribuciones en la teoría del método de los modos acoplado, para caracterizar guías de onda parcialmente rellenas sin restricciones. En casos en los que la geometría hacía imposible el tratamiento analítico, se ha recurrido a los elementos finitos de forma híbrida con las técnicas modales propuestas. Con estas herramientas, se han diseñado dispositivos de microondas y se ha validado su comportamiento acudiendo al análisis con otros simuladores. Se presenta también una sugerencia de líneas de continuación de este trabajo.Pitarch Portero, JS. (2007). Modelado con técnicas modales de estructuras de microondas basadas en guías N-furcadas arbitrariamente rellenas con materiales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1986Palanci

Caracterización modal eficiente de guías de onda bianisótropas

A modal analysis based on the coupled mode method (CMM) is performed for the analysis of waveguides partially filled with a general bianisotropic material. The calculation of the generalized telegraphist’s equations (GTE) can be made by the direct and the indirect formulations, so in this contribution, the convergence of both formulations is analyzed and compared. It is shown that the indirect formulation converges much faster than the direct formulation, which means that less number of modes is required for a given precision. Some results of scattering parameters obtained with both formulations are presented and analyzed

Aproximación 2-D a la eficacia del apantallamiento de carcasas metálicas

In this work an approximated method to obtain Shielding Effectiveness of metallic enclosures with an aperture is evaluated. The method consists of the analysis of the 2-D transversal cut of the structure through a numerical method. A Finite Element Method based CAD tool, has been used in order to obtain the results for the susceptibility analysis of the structure. To obtain the level of energy coupling between the inner and outer part of the cavity an empirical formula is used. Shielding Effectiveness of metallic enclosures with different sizes and apertures has been analysed and good agreement has been found between the 2-D approximated method and measurements. This tool can be used to study shielding properties of materials and the effects of enclosure contents, PCBs, I/O devices, etc.Este trabajo ha sido financiado por la Fundación Séneca, Agencia Regional de Ciencia y Tecnología, a través del proyecto 00700/PPC/04

Multimodal Retrieval of the Scattering Parameters of a Coaxial-to-Waveguide Transition

In this paper a multimode characterization of coaxial to waveguide transition is carried out by means of inverse techniques. The multimode coaxial-to-waveguide transition is characterized with the generalized scattering matrix (GSM). A number of measured standards considering shorts is used to extract the matrices. By using optimizing techniques, such as genetic algorithms (GA) and a gradient descent (GD) based method the multimodal scattering matrix is calculated with the help of a fitness function that compares the standards with analytical calculations. The same measurement set up using uniquely shorts has been simulated and the GSM results have been retrieved, thus validating the proposed technique. This method easily allows working in the multimode range of waveguides, thus increasing considerably the bandwidth of classical applications such as permittivity characterization. Benefits and drawbacks of the implementation are also discussed