Fabricación de una antena array de 16x16 ranuras a 420 GHz con red de alimentación basada en tecnología Groove Gap Waveguide

Abstract

Las técnicas clásicas utilizadas para la fabricación de componentes de alta frecuencia empiezan a fallar para el rango de frecuencias milimétricas y de THz, debido a la precisión necesaria para tamaños tan pequeños. Aparece por tanto la necesidad de indagar sobre nuevos métodos. Este proyecto se centra en el estudio de técnicas de fabricación para circuitos de alta frecuencia en la sala limpia ISO7 de la Universidad Pública de Navarra. En concreto, el objetivo es construir una antena array de ranuras (SWA, Slotted Waveguide Antenna) alimentada mediante una estructura GGW (Groove Gap Waveguide) que opera a 420 GHz, mediante técnicas de fotolitografía y micromecanizado en silicio. Se pretende conseguir que la antena fabricada tenga una directividad de unos 30 dB y un a adaptación (S11) menor que -10 dB en torno a la frecuencia de operación. Se pondrá especial interés en el método de fabricación, donde se mostrará detalladamente en qué consiste el proceso de fotolitografía y el micromecanizado en silicio. Ambas técnicas son complejas y delicadas, pero permiten la fabricación de microestructuras de muy alta precisión. El objetivo principal de este proyecto es pulir el procedimiento para obtener los mejores resultados posibles.

The classical techniques used to manufacture high frequency components start to fail for THz and mm-wave frequency ranges, due to the precision needed for such small sizes. The neccessity of looking for new methods appears. This project focuses on the study of the manufacturing techniques for high frequency components in the clean room ISO7 of the Public University of Navarre. In particular, the aim is to fabricate a slotted waveguide antenna array (SWA) fed by a Goove Gap Waveguide estructure (GGW) at the frequency of 420GHz, by means of photolitography techniques and silicon micromaching. It is expected to achive a directivity of 30 dB and a matching (S11) fewer than -10 dB around the operation frequency in the manufactured antenna. Special interest will be shown on the manufacture method, where the process of photolithography and micro-machining in silicon will be explained in detail. Both techniques are complex and delicate, but they allow for the manufacturing of very high precision microstructures. The main aim of this project is to improve the procedure in order to obtain the best possible results.