Characterization techniques for microwave and millimeter-wave circuit design using additive manufacturing and multiconductor transmission lines

Abstract

En esta tesis doctoral se han estudiado varias técnicas para la caracterización de líneas de transmisión. A partir de la medida de parámetros S de 2 puertos de líneas de distinta longitud es posible estimar la constante de propagación de dichas líneas. Para cada una de las técnicas de caracterización estudiadas se realiza un análisis de errores que incluye diversas fuentes de error, con el objetivo de poder detectar las causas que provocan inexactitudes en la estimación. A partir de este análisis, se proponen varias formas de mejorar la forma de actuación y el ancho de banda de los métodos estudiados. Posteriormente, estos métodos se utilizan con dos fines: por un lado, caracterizar las propiedades electromagnéticas de varias muestras de materiales elaborados mediante fabricación aditiva. Por otro lado, caracterizar la constante de propagación de los modos par e impar de líneas de microstrip acopladas, utilizando la medida parámetros S en pure-mode. Finalmente, un caso especial de líneas acopladas, como son las líneas de transmisión multiconductoras con líneas alternas interconectadas, se utiliza para sintetizar respuestas de filtros paso banda de dos o más bandas. Todos los circuitos y métodos propuestos en esta tesis han sido validados mediante trabajo experimental, el cual muestra una excelente concordancia entre los resultados analíticos, simulados y medidos. Este hecho prueba la fiabilidad del trabajo presentado.