Coupling in metamaterial structures and devices
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2025-05-22
Date
2023Author
Advisor
Version
Acceso embargado / Sarbidea bahitua dago
Type
Tesis doctoral / Doktoretza tesia
Impact
|
10.48035/Tesis/2454/45307
Abstract
En esta tesis se abordan algunos de los retos de las comunicaciones actuales
desde el punto de vista de diseño de dispositivos. La tesis se estructura en
tres capítulos: En el primero de ellos se presentan las líneas de transmisión en tecnología
plana que se emplearán a lo largo de la tesis: microstrip, stripline y substrato
integrado de guía de onda. Se realizará un estudio de las partíc ...
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En esta tesis se abordan algunos de los retos de las comunicaciones actuales
desde el punto de vista de diseño de dispositivos. La tesis se estructura en
tres capítulos: En el primero de ellos se presentan las líneas de transmisión en tecnología
plana que se emplearán a lo largo de la tesis: microstrip, stripline y substrato
integrado de guía de onda. Se realizará un estudio de las partículas resonador
de anillos cortados y su complementario. También se realiza un análisis
teórico de una línea con comportamiento metamaterial diseñada sobre una
línea microstrip usando los resonadores presentados `previamente. Por
último se exponen unos apuntes teóricos sobre acoplo.El segundo capítulo comienza con la implementación de un acoplador hacia
atrás con el uso de la línea metamaterial en microstrip, extendiendo la idea al
diseño de duplexores y multiplexores. También en microstrip se presentan
resonadores de alto factor de calidad, divisores de potencia y filtros. En
tecnología stripline se presenta un resonador de pequeño tamaño, y dos
tipologías de filtros: filtro rechazo de banda y filtro paso banda. En este
capítulo también se presenta una investigación sobre cómo el filtro definido
anteriormente se integraría en una estructura de matriz de rejilla de bolas,
del inglés “ball grid array” (BGA). Para terminar el capítulo se analiza el
comportamiento de una línea SIW cuando es cargada con resonadores de
anillos cortados complementarios. El diseño de los dispositivos es
complementado con un análisis teórico de su circuito equivalente
En el tercer capítulo se extienden las ideas expuestas en el capítulo 2, pero
para el diseño de dispositivos multicapa. Empezando con la línea de
transmisión microstrip, se han diseñado resonadores divisores de potencia,
duplexores y multiplexores. En tecnología stripline se presenta el diseño de
un amplio catálogo de dispositivos, como son divisores de potencia,
duplexores, resonadores y filtros. Para finalizar se presentan tres líneas futuras de trabajo: diseño de
dispositivos con mayor número de capas, diseño de dispositivos en más altas
recuencias, diseño en nuevas líneas de transmisión como substrato integrado
de guía de onda corrugado. [--]
This thesis addresses some of the challenges of current communications
from the point of view of device design. The thesis is structured in three
chapters: In the first one, the planar technology transmission lines that will be used
throughout the thesis are presented: microstrip, stripline and substrate
integrated waveguide (SIW). A study of the split ring resonator (SRR) particle
and i ...
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This thesis addresses some of the challenges of current communications
from the point of view of device design. The thesis is structured in three
chapters: In the first one, the planar technology transmission lines that will be used
throughout the thesis are presented: microstrip, stripline and substrate
integrated waveguide (SIW). A study of the split ring resonator (SRR) particle
and its complementary (CSRR) will be carried out. A theoretical analysis of a
line with metamaterial behavior designed on a microstrip line using the
previously presented resonators is also performed. Finally, some theoretical
notes on coupling are presented. The second chapter begins with the implementation of a backward coupler
using the microstrip metamaterial line, extending the idea to the design of
duplexers and multiplexers. Making use of microstrip transmission line, high
quality factor resonators, power dividers and filters are also proposed. In
stripline technology, a small size resonator is presented, and two types of
filters: band rejection filter and band pass filter. In this chapter is also
presented a research on how the previous defined filter would be integrated
in a ball grid array (BGA) structure. To finish the chapter, the behavior of a
SIW line when loaded with complementary cut ring resonators is analyzed.
The design of the devices is complemented with a theoretical analysis of its
equivalent circuit. In the third chapter the ideas exposed in chapter 2 are extended, but for the
design of multilayer devices. Starting with the microstrip transmission line,
power divider resonators, duplexers, and multiplexers have been designed. In
stripline technology, the design of a wide catalog of devices is presented, such
as power dividers, duplexers, resonators and filters. Finally, three future lines of work are presented: design of devices with a
greater number of layers, design of devices at higher frequencies, design of
new transmission lines as an integrated corrugated waveguide substrate. [--]
Subject
Coupling,
Planar devices,
Multilayer devices,
Metamaterials
Departament
Universidad Pública de Navarra. Departamento de Eléctrica, Electrónica y de Comunicación /
Nafarroako Unibertsitate Publikoa. Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoa eta Telekomunikazio Ingeniaritza Saila Saila