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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2539| Antennas for Microwave and Millimeter Wave Applications | |
| KAREN NALLELY OLAN NUÑEZ | |
| Roberto Stack Murphy-Arteaga | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Antenna antipodal antenna dual-band antenna metamaterial reconfigurable millimiter-wave microwave metasurface left-handed material | |
| En este trabajo de tesis se ha realizado el diseño de antenas para aplicaciones de microondas y de ondas milimétricas. Se han propuesto, modelado, fabricado, caracterizado y medido una variedad de geometrías de antenas usando las tecnologías en tendencia. Estas son; antenas de tarjeta de circuito impreso, de tecnología de impresión 3D, y en tecnología para integración monolítica (en chip). Las geometrías de antenas propuestas fueron diseñadas con el objetivo de mantener la simplicidad de diseño, facilidad de fabricación, tamaño reducido, bajo costo, mínimo impacto ambiental, todo mientras se maximiza el rendimiento. Para lograr las metas, fueron propuestas antenas novedosas, geometrías de antenas conocidas con celdas metamateriales en diferentes configuraciones para su mejora, y en otros diseños se usa una configuración especial de elementos resonantes trabajando en conjunto. El diseño de cada antena fue cuidadosamente realizado usando el simulador electromagnético de onda completa, HFSS, y se propusieron cinco circuitos equivalentes para representar con elementos concentrados las frecuencias de resonancia de cada diseño. Durante la etapa de prueba, se midieron los parámetros S usando el analizador de redes vectoriales (VNA), con diferentes kits de calibración, dependiendo del conector o tipo de terminal usada. Para la medición de los parámetros de radiación y valores de ganancia se usó el método de dos antenas idénticas. Sin embargo, el método tiene sus limitantes. Los resultados de simulación y medición de cada diseño de antena tienen buena correlación y las pequeñas diferencias pueden atribuirse a discrepancias en las consideraciones del material, inevitables errores de fabricación y errores de medición aleatorios. Las principales figuras de mérito obtenidas de cada diseño han sido comparadas con trabajos públicos relacionados. El rendimiento de las antenas propuestas en esta tesis es competitivo en términos de originalidad, tamaño, simplicidad, costo, ancho de banda, operación de doble banda o multifrecuencia, e impacto ambiental reducido. Sin embargo, las antenas de este trabajo no superan el rendimiento de todos los trabajos de la literatura debido a la dificultad que esto representa. Una antena en chip ha sido completamente fabricada y probada en los laboratorios de INAOE. In this thesis, the design of antennas for microwave and millimeter wave applications have been realized. A variety of antenna geometries have been proposed, modeled, fabricated, characterized, and tested using the trendiest technologies. There are antennas of PCB, of 3D- printing technology, and for monolithic integration (on-chip). The proposed antenna geometries were designed with the goal of maintaining design simplicity, ease of fabrication, reduced size, low cost, and minimal environmental impact, all while maximizing performance. In order to achieve the goals, novelty antennas with unique geometry were proposed, known antenna geometries were enhanced by the use of metamaterial cells in different configurations, and in other designs a special configuration of resonant elements working together are used. The design of each antenna was carefully carried out using the full-wave electromagnetic software, HFSS, and five equivalent circuits were proposed in order to represent with lumped elements the resonant frequencies of each design. During the test stage, the S-parameters were measured using the Vector Network Analyzer (VNA), with different calibration kits, depending on the connector or terminals used. To measure the radiation patterns and gain values, the method of two identical antennas is used, however this method has their limitations. The simulated and measured results of each antenna design have a good correlation, and the small differences can be attributed to discrepancies in material considerations, unavoidable fabrication mistakes, and random measurement errors. The principal figures of merit obtained from each proposed design have been compared with public related works. The performance of the proposed antennas in this thesis is competitive in terms of novelty, size, simplicity, cost, impedance bandwidth, operation dual or multi-frequency, and reduced environment impact. However, the proposed antennas of this work do not overcome the performance of all the published works in the literature, due to the hard work that it represents. An on-chip antenna has been fully fabricated and tested at INAOE’s laboratories. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| 2024-01 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Olan Nuñez K. N., (2024), Antennas for Microwave and Millimeter Wave Applications, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Electrónica |
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