Full-wave analysis and design of passive microwave and millimetre-wave devices based on dielectric-loaded cavity resonators

  1. Gil Raga, Jordi
unter der Leitung von:
  1. Benito Gimeno Martínez Doktorvater/Doktormutter
  2. Vicente Enrique Boria Esbert Doktorvater/Doktormutter

Universität der Verteidigung: Universitat Politècnica de València

Fecha de defensa: 02 von Februar von 2010

Gericht:
  1. Miguel Vicente Andrés Bou Präsident/in
  2. Alejandro Álvarez Melcón Sekretär
  3. Marco Bressan Vocal
  4. Ángel Antonio San Blas Oltra Vocal
  5. Ángel Vegas García Vocal

Art: Dissertation

Ziele für nachhaltige Entwicklung

Zusammenfassung

Desde los primeros estudios desarrollados por S.B. Cohn a finales de los años 60, los resonadores dieléctricos, con factor de calidad elevado, han sido utilizados para el diseño de filtros paso-banda de microondas. A partir de la aparición en los años 70 de materiales dieléctricos con las propiedades eléctricas y estabilidad térmica idónes, los resonadores dieléctricos se convirtieron en elementos clave en numerosos diseños de filtros. De hecho, esta tecnología se encuentra frecuentemente en sistemas de comunicaciones míviles y por satélite debido a sus ventajas en términos de reducción de masa y volumen, bajas pérdidas, y estabilidad térmica. Por todo ello, el análisis y diseño riguroso de este tipo de filtros ha suscitado un gran interés en la literatura técnica. El objetivo principal de esta tesis doctoral es el desarrollo de una técnica modal eficiente para caracterizar el comportamiento electromagnético de cavidades resonantes cargadas con dieléctricos. Para ello, se presenta una nueva formulación de ecuación integral en el espacio de estados basada en el método BI-RME (del inglés, boundary integral-resonant mode expansion). En dicha formulación, para resolver la ecuación integral de volumen planteada, el resonador dieléctrico se caracteriza de manera rigurosa por medio de las densidades de carga y corriente de polarización equivalentes definidas en el volumen del objeto dieléctrico. Siguiendo este método, los modos resonantes de las cavidades se obtienen a través de la solución de un problema lineal de autovalres. Así mismo, se obtiene la matriz generalizada de admitancias de la cavidad resonante cargada con dieléctrico como una expansión en serie de polos en el dominio de la varable de Laplace. De esta manera, la respuesta electromagnética de las cavidades resonantes puede resolverse en un rango amplio de puntos de frecuencia haciendo uso de un reducido esfuerzo computacional, y evitando así, cálculos intensos en cada punto de frecuencia.