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Tesis:

Propagación de ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia en una guía dieléctrica de sección rectangular, aplicación a la integración de circuitos

  • Autor: CALVO SERRANO, Manuel

  • Título: Propagación de ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia en una guía dieléctrica de sección rectangular, aplicación a la integración de circuitos

  • Fecha: 1982

  • Materia: FISICA. Teseo;ELECTROMAGNETISMO. Teseo;PROPAGACION DE ONDAS ELECTROMAGNETICAS. Teseo;RADIOONDAS Y MICROONDAS. Teseo

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION

  • Departamentos: SIN DEPARTAMENTO DEFINIDO

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: ORTEGA CASTRO, Vicente

  • Resumen: Para el estudio de la guía dieléctrica rectangular E. A. J. Marcatali propuso un método aproximado para el cálculo de la constante de propagación aplicado a las condiciones que se dan normalmente en la óptica integrada (por ejemplo, constantes dieléctricas muy próximas a la del vacío). Al utilizarse este tipo de guía o frecuencias comprendidas entre 30 y 100 GHz se siguió empleando el método de Marcatili u otros derivados de él, como el presentado por R. M. Knokx y P. P. Toulios. Sin embargo, al cambiar las condiciones de trabajo las hipótesis formuladas dejan de cumplirse, aunque los resultados finales sigan siendo válidos en gran parte de los casos. Por ello nos ha parecido útil presentar en la primera parte de la tesis un estudio sistemático y global de estos métodos, haciendo énfasis en sus limitaciones y dando reglas prácticas de utilización, según el material empleado y la geometría de la guía. Con el fin de evitar el uso del ordenador hemos querido obtener expresiones analíticas para el cálculo de la constante de propagación de la guía dieléctrica rectangular. Se parte de las ecuaciones trascendentes dadas por Mercatili y se transforman mediante desarrollos en serie de Taylor. Hasta ahora la única aproximación válida para materiales de permisividad elevada es la proporcionada por M. Miyagi y S. Nishida, pero sólo para una de las dos ecuaciones de partida. Nosotros presentamos una aproximación de la segunda ecuación, lo cual permite el estudio completo de la guía y, mediante algunos ejemplos, demostraremos la validez de las aproximaciones en la mayoría de las situaciones que se dan en la práctica. Estudiamos también en la tesis una nueva estructura de guía que puede proporcionar algunas ventajas, especialmente en el caso de que se pretenda integrar dispositivos activos mediante el uso de un material semiconductor como dieléctrico. Daremos las ecuaciones para el cálculo de la constante de propagación de esta guía de doble capa y se estudiará asimismo la repartición de la energía en la sección transversal. Debido a las limitaciones que supone el uso de estos métodos aproximados hemos efectuado un estudio riguroso de la propagación de las estructuras presentadas anteriormente. El método de cálculo empleado tiene ciertas ventajas en cuanto a tiempo de cálculo y complejidad respecto a otro que se encuentra en la literatura. Haremos también un estudio de la influencia de los diversos parámetros que intervienen en la obtención de los resultados. Por último, se ha hecho una comprobación experimental de los resultados teóricos obtenidos. Para ello se han empleado materiales de diferentes constantes dieléctricas. Presentaremos las principales dificultades encontradas en este tipo de medidas, en especial con los materiales de permitividad elevada