Tesis profesional presentada por
Maestría en Ingeniería Electrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.
Jurado Calificador
Presidente: Dr. Vicente Alarcón
Aquino
Secretario y Director: Dr. Jorge Rodríguez
Asomoza
Vocal: Dr. Oleg Starostenko
Suplente: Dr. Alonso Corona Chávez
Cholula, Puebla, México a 11 de julio de 2008.
Los filtros de microondas son redes de dos puertos usadas para rechazar bandas de frecuencia no deseadas, y permitir a las señales deseadas pasar a través de la estructura. Los sistemas de comunicación de RF y microondas usan filtros pasabanda para la separación de canales, la eliminación de interferencia y bandas de frecuencia no deseadas.
La optimización e investigación de nuevas estructuras y tecnologías para aplicaciones inalámbricas han llevado a la mejora en el desempeño de filtros, por consecuencia aumentando la eficiencia en el sistema. Dos de las tecnologías usadas son Superconductores de Alta Temperatura (High Temperature Superconductor HTS) y estructuras Metamateriales (Metamaterials MTM), las cuales generan bajas pérdidas de inserción en la banda de paso y miniaturización de los dispositivos.
La tecnología HTS ha sido aplicada exitosamente para dispositivos de microondas, aumentando el desempeño por la disminución de perdidas de inserción a valores de cero y logrando una miniaturización de los dispositivos.
El uso de estructuras MTM y la generación de la resonancia de orden cero logran geometrías de pequeñas dimensiones, permitiendo la integración de múltiples dispositivos en un solo sistema de comunicación.
En esta tesis son diseñados seis filtros pasabanda usando las características de estructuras MTM; dos filtros Chebyshev, dos filtros direccionales y dos filtros direccionales HTS son diseñados usando resonadores MTM de orden cero de lazo cerrado. Usando un Analizador Vectorial de Red (Vector Network Analyzer VNA), un resonador y dos filtros direccionales son medidos para verificar su correcto comportamiento.
La integración de resonadores MTM para la realización de filtros se traduce en estructuras pequeñas y en la eliminación de bandas armónicas. Análisis de pérdidas, respuesta en fase y características pasabanda son realizados en esta tesis para cada uno de los resonadores y filtros propuestos.
Los resultados reportados en esta tesis muestran el comportamiento exitoso de los filtros, generando la completa supresión de armónicos, y produciendo estructuras pequeñas comparadas con filtros y resonadores convencionales.
Las comparaciones entre las simulaciones y los resultados medidos son mostradas también para corroborar el comportamiento del filtro. Concordancia entre las respuestas simuladas y medidas da sustento a la teoría de MTM y los métodos usados para el diseño de filtros.
Lobato Morales, H. 2008. Diseño de filtros HTS para aplicaciones inalámbricas basados en características MTM. Tesis Maestría. Ingeniería Electrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Julio. Derechos Reservados © 2008.