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Beaskoetxea Gartzia, Unai

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Beaskoetxea Gartzia

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    PublicationOpen Access
    Low profile THz periodic leaky-wave antenna
    (IEEE, 2014) Beaskoetxea Gartzia, Unai; Beruete Díaz, Miguel; Rodríguez Ulibarri, Pablo; Etayo Salinas, David; Sorolla Ayza, Mario; Navarro Cía, Miguel; Zehar, Mokhtar; Blary, Karine; Chahadih, Abdallah; Han, Xiang-Lei; Akalin, Tahsin; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    In this work, a 0.566THz flat leaky-wave antenna, consisting of a central λ0/2 slot surrounded by straight parallel wedge corrugations, is numerically and experimentally analyzed. Simulations show a moderately high gain and no significant differences when compared with a typical square corrugation profile. Numerical comparison is also made for the designed and manufactured antennas. High transmission enhancement in the corrugated case is obtained, compared to that given by a single central slot with no grooves. This kind of antennas finds several applications in different frequency ranges, including the nowadays high-interest range of the THz.
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    PublicationOpen Access
    Ku band low profile asymmetric Bull’s-Eye antenna with reduced side lobes and monopole feeding
    (IEEE, 2018) Beaskoetxea Gartzia, Unai; Torres García, Alicia E.; Beruete Díaz, Miguel; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    In this paper, a linearly polarized low profile and asymmetric Bull’s-Eye leaky wave antenna fed by a monopole operating at 13 GHz is presented. Broadside radiation from the monopole is achieved by surrounding it with an asymmetric array of semicircular metallic strips on a grounded dielectric slab. With this implementation we demonstrate high gain with a weight of less than 80 g and lower side lobe levels compared to previous designs fed by a resonant slot. The measured antenna shows an experimental gain of 19.4 dBi with only 5 periods and a side lobe level of −16 dB (−20.3 dB for the numerical ideal case at f = 12.6 GHz), along with a narrow 6º beamwidth
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    PublicationOpen Access
    Low-sidelobe-level millimeter-wave asymmetric bull's eye antenna with minimal profile feeding
    (IEEE, 2024) Navarro Cía, Miguel; Beaskoetxea Gartzia, Unai; Teniente Vallinas, Jorge; Beruete Díaz, Miguel; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren
    Bull’s eye antennas exhibit remarkable directivity considering their low profile, albeit accompanied by high sidelobes. This undesirable radiation characteristic is tackled here by reporting a complementary split ring feeding whereby the broadside space-wave partially responsible for the high sidelobes is cancelled while the leaky wave is excited effectively. This feeding results in an asymmetric bull’s eye antenna with minimal profile (∼ 0.73λ0) and no protrusions on the radiating interface. The fabricated 10-period antenna operating in the Ka-band shows a directivity of 23.5 dBi, a sidelobe level of −22.9 dB (>6 dB improvement compared to other bull’s eye antennas) and a beamwidth of 3.7◦ and 6.7◦ in the E- and H-plane, respectively.
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    PublicationOpen Access
    Leaky wave antennas, plasmonics and metamaterials in the terahertz
    (2017) Beaskoetxea Gartzia, Unai; Beruete Díaz, Miguel; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    La demostración del fenómeno de EOT en el rango de las milimétricas y las microondas y la presentación de la antena BE de onda de fuga en [53], propició el desarrollo de diversas antenas BE corrugadas, cada una de ellas con características físicas únicas y compartiendo como rasgo común su bajo perfil y características radiantes que igualaban, e incluso superaban, aquellas de antenas de bocina más volumétricas. En esta tesis se han presentado nuevos dispositivos de esta familia de antenas BE corrugadas de onda de fuga, cada una de ellas con el propósito de mejorar diseños previos o con la idea de demostrar nuevas capacidades. El empleo de una superficie sinusoidal y su comparación con una antena de corrugaciones rectangulares fue primeramente presentado. Se vio que el uso de esta geometría era igualmente válido para conseguir una antena eficiente y, además, se previó su uso en aplicaciones de alta potencia donde el efecto multipactor puede resultar dañino. Se ha presentado un trabajo en el cual se intentaba demostrar la validez de la configuración apertura lambda medios más corrugaciones en el terahercio. Mediante el análisis experimental de tal estructura, así como el análisis numérico de estructuras parecidas, se demostró su validez, así como se dio una explicación de la formación de los haces radiados en este tipo de estructuras. El empleo de antenas ligeras de alta ganancia y perfil reducido en aplicaciones tales como comunicaciones espaciales o vehículos aéreos no tripulados, como drones, ha atraído la atención de la comunidad de ingeniería y continuamente se anuncia la consecución de diversos tipos de estructuras para tales fines. En este trabajo, se ha presentado una antena fabricada mediante un proceso de estereolitografía y metalización, con el añadido del estudio analítico y desarrollo de la formulación necesarios para conseguir un haz que radie en una dirección inclinada respecto a la dirección normal a la superficie, a través del diseño adecuado del patrón corrugado. Basada en la demostración numérica de la mayor transmisión conseguible mediante el uso de corrugaciones más anchas de las hasta el momento utilizadas, e incluyendo una soft surface en la estructura, se diseñó y fabricó una antena miniaturizada de alta ganancia (resultando en una alta eficiencia de apertura), con lóbulos laterales bajos. Este dispositivo puede ser de interés para aplicaciones tales como las arriba comentadas (comunicaciones espaciales, drones…) debido a la alta ganancia que se consigue con dispositivos de volumen tan reducido y gran ligereza. Se ha mostrado la posibilidad de obtener diversos tipos estructuras interesantes basadas en una configuración similar en un amplio rango de frecuencias en el campo de las comunicaciones.
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    PublicationOpen Access
    Domótica para viviendas construidas
    (2011) Beaskoetxea Gartzia, Unai; Fernández Valdivielso, Carlos; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    El objeto de este proyecto fin de carrera es mostrar las distintas tecnologías disponibles para la domótica actual, y cómo se podría aplicarlas en una vivienda ya construida, incidiendo en el uso de la tecnología ZigBee, aunque también se combinará con el uso de KNX, RF, etc. Este proyecto presentará 3 niveles de domótica: un primer nivel para personas sin discapacidad, un segundo nivel para personas de edad avanzada, y un tercer nivel adaptado a personas con discapacidad. Se indicará qué tecnologías y equipamientos se puede emplear, y se mostrará un ejemplo práctico, sobre un plano de una vivienda, para cada uno de los distintos niveles mencionados, y se hará el cálculo del presupuesto que se necesitaría. Será el tercer nivel el que más dispositivos instalados tenga, porque se entiende que es el de las personas con discapacidad el sector de la población que más se beneficia con la implementación de la domótica en sus hogares. Los dispositivos que se mostrarán en este nivel se emplearán indistintamente en el caso de que el usuario tenga una discapacidad física, como ceguera o parálisis, o una discapacidad mental, como Alzheimer o síndrome de Down, puesto que la mayoría de estos dispositivos, cuando no resultan de verdadera utilidad, como puede ser una cerradura que no requiera llaves o persianas motorizadas para personas mayores, pueden traducirse en mero comfort para personas con síndrome de Down o alguna discapacidad física menos severa.
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    PublicationOpen Access
    Zoned near-zero refractive index fishnet lens antenna: steering millimeter waves
    (AIP Publishing, 2014) Pacheco-Peña, Víctor; Orazbayev, Bakhtiyar; Beaskoetxea Gartzia, Unai; Beruete Díaz, Miguel; Navarro Cía, Miguel; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    A zoned fishnet metamaterial lens is designed, fabricated, and experimentally demonstrated at millimeter wavelengths to work as a negative near-zero refractive index lens suitable for compact lens antenna configurations. At the design frequency f=56.7GHz (wavelength = 5.29 mm), the zoned fishnet metamaterial lens, designed to have a focal length FL= 9 wavelengths, exhibits a refractive index n = 0.25. The focusing performance of the diffractive optical element is briefly compared with that of a non-zoned fishnet metamaterial lens and an isotropic homogeneous zoned lens made of a material with the same refractive index. Experimental and numerically-computed radiation diagrams of the fabricated zoned lens are presented and compared in detail with that of a simulated non-zoned lens. Simulation and experimental results are in good agreement, demonstrating an enhancement generated by the zoned lens of 10.7 dB, corresponding to a gain of 12.26 dB. Moreover, beam steering capability of the structure by shifting the feeder on the xz-plane is demonstrated.
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    PublicationOpen Access
    Broadband frequency and angular response of a sinusoidal bull’s eye antenna
    (IOP Publishing, 2016) Beaskoetxea Gartzia, Unai; Navarro Cía, Miguel; Beruete Díaz, Miguel; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    A thorough experimental study of the frequency and beaming angle response of a metallic leaky-wave bull’s eye antenna working at 77 GHz with a sinusoidally corrugated profile is presented. The beam scanning property of these antennas as frequency is varied is experimentally demonstrated and corroborated through theoretical and numerical results. From the experimental results the dispersion diagram of the n = −1 and n = −2 space harmonics is extracted, and the operation at different frequency regimes is identified and discussed. In order to show the contribution of each half of the antenna, numerical examples of the nearfield behavior are also displayed. Overall, experimental results are in good qualitative and quantitative agreement with theoretical and numerical calculations. Finally, an analysis of the beamwidth as a function of frequency is performed, showing that it can achieve values below 1.5° in a fractional bandwidth of 4% around the operation frequency, which is an interesting frequency-stable broadside radiation.
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    PublicationOpen Access
    3D-printed 96 GHz bull’s-eye antenna with off-axis beaming
    (IEEE, 2017) Beaskoetxea Gartzia, Unai; Maci, Stefano; Navarro Cía, Miguel; Beruete Díaz, Miguel; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    Reducing the profile, footprint and weight of antennas embarked on aircrafts, drones or satellites has been a long pursued objective. Here we tackle this issue by developing a millimeter-wave 96 GHz elliptical Bull’s-Eye antenna with off-axis radiation at 16.5° that has been fabricated by low cost 3-D printing stereolithography, followed by metal coating. The theoretical basis for optimum off-axis operations is explained. Measurement results show an overall good agreement with simulations, displaying a gain of 17 dB and a 3.5° beamwidth (E-plane) at the operational frequency. The off-axis beaming enlarges the potential applicability of this technology with respect to the broadside beam solution.
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    PublicationOpen Access
    77-GHz high-gain bull’s-eye antenna with sinusoidal profile
    (IEEE, 2015) Beaskoetxea Gartzia, Unai; Pacheco-Peña, Víctor; Orazbayev, Bakhtiyar; Akalin, Tahsin; Maci, Stefano; Navarro Cía, Miguel; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    A high-gain Bull’s-Eye leaky-wave horn antenna working at 77 GHz with sinusoidal profile has been designed, fabricated, and experimentally measured. The influence of the number of periods on the gain and beamwidth is numerically investigated. Experimental measurements show a high gain of 28.9 dB, with low sidelobe level and a very narrow beamwidth in good agreement with results obtained from simulations.
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    PublicationOpen Access
    High aperture efficiency wide corrugations bull’s-eye antenna working at 60 GHz
    (IEEE, 2017) Beaskoetxea Gartzia, Unai; Beruete Díaz, Miguel; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    A full metallic Bull’s-Eye (BE) antenna operating at 60 GHz is numerically and experimentally analyzed. The antenna presents wide grooves, rather than narrow ones, which support higher order resonances that lead to a large gain enhancement with just a pair of corrugations, achieving an overall miniaturization and increase of its aperture efficiency. In addition, an annular soft surface of 5 grooves is placed on the edge of the antenna, giving rise to a slight increase of the gain, reduced side lobe level as well as reduced end-fire and backward radiation, when compared with an antenna without soft surface and another antenna with narrow corrugations. A narrow beam antenna with a gain of 19 dBi and nearly 16 dB side lobe level and 10.8 deg beamwidth is numerically obtained at the operating frequency. Measurements and numerical results show overall good agreement, with an experimental gain of 20.2 dBi, 13.2 dB side lobe level, 10.4 deg beamwidth and 32% of aperture efficiency.