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Ederra Urzainqui, Íñigo

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https://academica-e.unavarra.es/handle/2454/48935

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Ederra Urzainqui

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Íñigo

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Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación

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ISC. Institute of Smart Cities

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0000-0002-0497-1627

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2699

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2004 - 20076
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Author: Ederra Urzainqui, Íñigo × Subject: Dipole antennas ×

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    PublicationOpen Access
    Enhancement of the power radiated by a dipole antenna at boresight by means of a left handed superstrate
    (IEEE, 2006) Sáenz Sáinz, Elena; Ederra Urzainqui, Íñigo; Gonzalo García, Ramón; Maagt, Peter de; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    In this paper a comparison between the measured radiation performances of a single dipole and a dipole with a left handed superstrate based on a finite periodic repetition of a unit cell is presented. First of all the return losses and resonant frequency of the dipole has been measured for different sizes of the superstrate, having a good impedance matching and a decrease in the resonant frequency as the number of cells increase. By using an anechoic chamber and a receiver horn antenna, the power transmitted at boresight has been measured for different frequencies, observing a filtering behaviour due to the resonant characteristic of the superstrate and an improvement of the power transmitted at the resonant frequency of around 3 dB. Comparing the H and E plane radiation patterns of a dipole and the dipole with superstrate, more symmetrical and directive radiation patterns can be observed. Finally, a comparison between the simulated and measured aperture efficiency is presented with a good agreement.
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    PublicationOpen Access
    High efficient dipole antennas by using left-handed superstrates
    (2004) Sáenz Sáinz, Elena; Gonzalo García, Ramón; Ederra Urzainqui, Íñigo; Maagt, Peter de; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    This paper deals with pass band properties of Left Handed Media (LHM) to enhance dipole antenna performances. The LHM properties have been used in order to make high directivity antennas with good return loss features. The LHM structure is used as superstrate and placed over a dipole antenna. This superstrate is determining the characteristics of radiation patterns. Simulations of different types of LHM configurations are presented. The improvements of the radiation and matching parameters for each configuration are presented. High efficient antennas are obtained with this technique.
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    PublicationOpen Access
    Planar DNG superstrate for dipole antenna gain enhancement
    (2007) Sáenz Sáinz, Elena; Gonzalo García, Ramón; Ederra Urzainqui, Íñigo; Ikonen, Pekka; Tretyakov, Sergei A.; Maagt, Peter de; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    In this paper, a volumetric double-negative (DNG) superstrate based on grids of dipoles and wires for dipole antenna applications is proposed.
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    PublicationOpen Access
    Electromagnetic band gap technology for millimetre wave applications
    (2004) Ederra Urzainqui, Íñigo; Gonzalo García, Ramón; Maagt, Peter de; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    En esta tesis se ha estudiado el uso de estructuras Electromagnetic Bandgap (EBG) para frecuencias en la banda de las millimétricas. Estas frecuencias son muy apropiadas para aplicaciones de generación de imágenes (“imaging”) debido a las diferentes propiedades de los materiales con respecto a las que presentan a frecuencias ópticas. El uso de antenas planas para estas aplicaciones, el cual sería la opción preferida en cuanto a coste y complejidad de fabricación puede verse limitado debido a las pérdidas causadas por la excitación de ondas de sustrato. Estos problemas se pueden superar mediante el uso de la tecnología EBG, dado que dichos modos son inhibidos en estas estructuras periódicas. A pesar de que algunas demostraciones preliminares del uso de la tecnología EBG para aplicaciones de antenas ya han tenido lugar, ´estas pueden considerarse como meras pruebas de concepto. El propósito de esta tesis ha sido tratar de superar este estado inicial y utilizar configuraciones basadas en esta tecnología para el diseño de receptores. En particular, se han estudiado varios aspectos relacionados con el diseño de receptores a frecuencias de milimétricas implementando tecnología EBG. Primeramente se han estudiado las características principales de los sustratos basados en tecnología EBG. Para ello, se han considerado dos estructuras EBG, el “woodpile” y la estructura de Fan. Con respecto a los materiales dieléctricos utilizados para su construcción, se han utilizado silicio y Titanato de Zr/Sn, ZTT. El uso de un material de elevada constante dieléctrica es de gran interés, ya que permite la reducción del tamaño del EBG y el aumento de su ancho de banda. Se han estudiado tanto la impedancia de entrada como el diagrama de radiación de las configuraciones para las diferentes posiciones de un dipolo sobre el substrato EBG. Se ha encontrado que ambas características dependen fuertemente de la posición y de la orientación del dipolo con respecto de las zonas dieléctricas y de aire en la superficie de la estructura EBG. Así mismo, nuestros estudios han mostrado que el uso de materiales de alta constante dieléctrica no conlleva una disminución del tamaño de los elementos radiantes. Basándonos en estos resultados, varias configuraciones han sido estudiadas con más detalle, siendo alimentadas por una línea Coplanar Stripline (CPS). Solamente aquellas configuraciones que presentan alta impedancia de entrada pueden ser adaptadas apropiadamente, dado que la línea CPS presenta alta impedancia característica. Así mismo, el efecto de la las pérdidas de los materiales ha sido estudiado para estas configuraciones, resultando ser despreciables. Los resultados anteriores mostraron que es difícil encontrar una configuración de dipolo sobre “woodpile” que presente simultáneamente buenas características de radiación y adaptación. Por tanto, se ha propuesto una modificación de esta estructura EBG que mejora notablemente tanto el diagrama de radiación como la adaptación de la configuración inicial. Esta modificación es fácil de implementar, dado que se basa en el desplazamiento de las barras de la capa superior del woodpile. Finalmente se han diseñado dos configuraciones de receptor implementando tecnología EBG: un detector directo y un mezclador subharmónico. En ambos casos el elemento radiante consiste en un dipolo colocado sobre un “woodpile” de silicio. En el caso del detector directo, el diseño trató de conseguir la máxima sensibilidad, manteniendo al mismo tiempo un diagrama de radiación no distorsionado. Se han fabricado diversos prototipos de estas configuraciones cuyas medidas están de acuerdo con las predicciones. Con respecto al mezclador subharmónico, se diseñó para minimizar su temperatura de ruido. En este caso la mínima temperatura de ruido medida fueron 950K, a pesar de que se detectaron ciertos problemas debido a la presencia de mezclado harm´onico.
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    PublicationOpen Access
    Boresight radiation of a dipole antenna with a uniform or non-uniform left handed superstrate
    (2006) Sáenz Sáinz, Elena; Gonzalo García, Ramón; Ederra Urzainqui, Íñigo; Maagt, Peter de; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    In this paper measurements of the radiation performances of a dipole fed by a coaxial balun and a dipole with a left handed superstrate based on a finite periodic repetition of a unit cell are compared. Two types of superstrates, uniform and non-uniform, have been characterised in terms of impedance matching, resonant frequency and gain. First of all the dependence of the impedance matching and resonant frequency with the size of the superstrate has been analysed, having a good impedance matching and a decrease in the resonant frequency as the number of cells increase. By using an anechoic chamber and a receiver horn antenna, the power transmitted at boresight has been measured for different frequencies, observing a filtering behaviour due to the resonant characteristic of the superstrate and an improvement of the power transmitted at the resonant frequency of approximately 3 dB. Comparing the H and E plane radiation patterns of a dipole and the dipole with superstrate, more symmetrical and directive radiation patterns can be observed. Finally, a comparison between the simulated and measured aperture efficiency is presented with a good agreement.
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    PublicationOpen Access
    Radiation performances of a dipole array configuration inserted in a left-handed media
    (IEEE, 2005) Sáenz Sáinz, Elena; Gonzalo García, Ramón; Ederra Urzainqui, Íñigo; Maagt, Peter de; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    In this work, the radiation improvements achieved when Left Handed Media (LHM) are combined with dipole antennas has been analysed. The behavior of two dipole antennas in array configuration when a Left Handed superstrate and substrate are placed over and under them has been analysed. Different positions of the dipoles have been studied. Besides, dielectric losses and copper SRRs and CLSs have been taken into account for different distance between dipoles in order to analysed their influence in the radiation properties. Simulation results are presented showing high efficiency antennas with enhanced gain patterns.