Person: Ederra Urzainqui, Íñigo
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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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Publication Open Access Hexagonal CORPS-BFN to feed OLAF SAR instrument(IEEE, 2021) Biurrun Quel, Carlos; Iriarte Galarregui, Juan Carlos; Ederra Urzainqui, Íñigo; Río Bocio, Carlos del; Institute of Smart Cities - ISCThe concept of Coherently Radiating Periodic Structures-based Beam Forming Networks is applied to feed OLAF (OverLapped SubArray Fed) antenna for SAR Instrument at L-Band. The proper feeding of this system requires the multiple beams to be highly overlapped, and that is generated by a CORPS-BFN using a new 4-port Gysel power combiner/divider implemented in a suspended stripline technology. The network provides high isolation between inputs/outputs, low insertion loss, great return loss and the desired ovelapping of the different beams.Publication Open 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 ElektronikoaEn 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.Publication Open Access Theoretical modeling and experimental verification of the scattering from a ferromagnetic microwire(IEEE, 2011) Liberal Olleta, Íñigo; Ederra Urzainqui, Íñigo; Gómez Polo, Cristina; Labrador Otamendi, Alberto; Pérez de Landazábal Berganzo, José Ignacio; Gonzalo García, Ramón; Física; Fisika; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaThis contribution presents a theoretical modelling of the scattering of ferromagnetic microwires in free-space and inside a rectangular waveguide, providing both an analytical solution and a physical interpretation of the problem. Special attention is devoted to the impact of the microwire radius and its magnetic properties. Theoretical results have been experimentally verified measuring the reflection, absorption and transmission coefficients of a ferromagnetic microwire inside a rectangular waveguide.Publication Open Access Bull’s-eye antenna with circular polarization at millimeter waves based on ridge gap waveguide technology(IEEE, 2021) Pérez Quintana, Dayan; Ederra Urzainqui, Íñigo; Beruete Díaz, Miguel; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de ComunicaciónIn this communication, a Bull’s-Eye (BE) antenna with circular polarization (CP) based on ridge gap waveguide (RGW) technology is numerically and experimentally demonstrated. The structure is excited from the bottom with a standard WR-15 waveguide (V -band) coupled through a step transition to a ridgeline that ends in two orthogonal arms of different lengths to generate CP. Radiation is coupled to the top plate by a central diamond slot surrounded by the BE structure, which consists of four concentric periodic corrugations around the slot. Simulations and experimental results are in good agreement, with axial ratio below 1 dB at the operation frequency and peak gain of 18.4 dB. The antenna has right-handed CP (RHCP) with polarization discrimination of more than 30 dB.Publication Open Access Experimental study of the antenna influence in RTLS based-on RFID(IEEE, 2012) Crespo López, Gonzalo; Teniente Vallinas, Jorge; Ederra Urzainqui, Íñigo; Gonzalo García, Ramón; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaNowadays Real-time localization systems (RTLS) are growing up very quickly but there are some remaining issues which need to be analyzed. This paper presents an experimental study that shows how different kind of antennas can help to reach a more accurate localization. Among all different wireless technologies, active radio-frequency identification (RFID) has been chosen due to its development and simplicity. The study has been divided into two different parts. Firstly RF tests are made to assure received signal strength indicator (RSSI) levels are the expected. Secondly measurements with different antennas have been performed. The antennas used in this study are: an Omni-directional monopole standard antenna, a Patch antenna and a 2 Patch Array antenna both in a FR4 substrate.Publication Open Access A gap waveguide-based compact rectangular waveguide to a packaged microstrip inline transition(MDPI, 2020) Pérez Escudero, José Manuel; Torres García, Alicia E.; Gonzalo García, Ramón; Ederra Urzainqui, Íñigo; Institute of Smart Cities - ISCIn this paper two different simple to design and easy to manufacturing transitions from a microstrip to rectangular waveguide based on ridge and groove gap waveguides are studied. The first one is based on a combination of a groove and ridge gap waveguide. In this case, the microstrip substrate occupies the whole bottom metallic housing block, namely, the transition and the gap between the bed of nails and the lid; therefore, it does not require any substrate shaping. Nevertheless, the transition needs to replace groove waveguide by ridge gap waveguide sections to avoid higher-order mode excitation. In the second approach, based on only a groove gap waveguide, the substrate is shaped to be only in the microstrip section, that is, outside the bed of nails area. This leads to a simplification of the design procedure. Prototypes of both transitions have been characterized, showing good agreement with the simulations taking into account the manufacturing tolerances. Performance comparable to the state-of-the-art in this frequency band has been achieved.Publication Open Access Optimization of a pin surface as a solution to suppress cavity modes in a packaged W-band microstrip receiver(IEEE, 2014) Rebollo Mugueta, Ainara; Gonzalo García, Ramón; Ederra Urzainqui, Íñigo; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaA pin surface structure has been used in the upper metal plate of a packaged W-band RF front-end receiver in order to suppress the propagation of unwanted modes. A full parametric analysis of the periodic structure within the irreducible Brillouin zone has been carried out in order to understand the behavior of the pin surface and determine the optimum dimensions for its operation in the full W-band. Resonances suppression has been demonstrated in the W-band both in simulation and experimentally.Publication Open Access Enhanced radiation properties of a rectangular waveguide by means of a left handed media(2005) Sáenz Sáinz, Elena; Ederra Urzainqui, Íñigo; Gonzalo García, Ramón; Maagt, Peter de; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaIn this paper, the results of experimental investigations to improve the gain between two antennas by means of a Left Handed Material (LHM) are presented. The basic idea is the use of a LHM media acting as a resonator to concentrate the power radiated by a rectangular waveguide achieving larger directivities and consequently larger gains. The transmission and radiation properties of this metamaterial (MTM) have been measured using a network analyser and two rectangular waveguides in the X band. Comparing the transmission parameter S21 with and without the LHM media between the waveguides, an appreciable improvement in the power received can be observed.Publication Open Access Análisis de efecto de un superestrato left-handed en la apertura de una guía rectangular(2005) Sáenz Sáinz, Elena; Gonzalo García, Ramón; Ederra Urzainqui, Íñigo; Maagt, Peter de; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta ElektronikoaIn this paper, results showing the experimental verification of the gain improvement of a rectangular waveguide antenna when a left-handed material (LHM) is used as superstrate are presented. The improvement has been characterized by means of measuring the increase of transmission (S21 parameter) obtained when this LHM is placed between two open-ended rectangular waveguide antennas. An average increase of transmission of about 6.5 d.B has been obtained. Besides, improvements in the radiation patterns of a rectangular waveguide with a LH superstrate are analyzed. An enhancement of 3.5 dB in the directivity and a reduction of 15 dB in the back radiation have been obtained.Publication Open Access A water content continuous monitoring of grapevine xylem tissue using a portable low-power cost-effective FMCW radar(IEEE, 2019) Quemada Mayoral, Carlos; García González, Cebrián; Iriarte Galarregui, Juan Carlos; Marín Ederra, Diana; Gastón Beraza, Diego; Miranda Jiménez, Carlos; Gonzalo García, Ramón; Maestrojuán Biurrun, Itziar; Santesteban García, Gonzaga; Ederra Urzainqui, Íñigo; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Institute of Smart Cities - ISC; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua, PI025 VITHZ; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua, 0011-1365-2016-000084 RAFFThis paper presents the real-time monitoring of a grapevine’s water content that flows up through the xylem tissue by means of a frequency-modulated continuous-wave (FMCW) radar. The application of an optimization process, based on the super-resolution multiple signal classification (MUSIC) algorithm, has enabled the reduction of the bandwidth required to discern the xylem water content, and thus the operating frequency, achieving a depth resolution of at least 3 mm. This design advantage has resulted in a significant step forward towards a real life application, allowing the use of fully-integrated off-the-shelf components in order to implement a completely portable low-power cost-effective radar at 23.1 GHz with a 3.4 GHz bandwidth. The sensor performance has been evaluated by means of three different experiments: irrigation cycles, day/night cycles and comparison between irrigation cycles at different temperatures. From the experimental results, it is possible to assert that the contactless sensor presented in this work is very sensitive to changes in the plant’s water content, differentiating between daytime and nighttime. In addition, it has been proved that temperature has a noticeable influence over the evapotranspiration, observing negative drying slopes of 5.62 mV/cycle and 6.28 mV/cycle at 23ºC and 26ºC respectively.