Tesis doctoral de Francisco Aznar Ballesta
Al comienzo del siglo xxi ha surgido un nuevo campo de investigación en el área del electromagnetismo aplicado y de la ingeniería de microondas, basado en el control de las propiedades electromagnéticas de estructuras artificiales, conocidas como metamateriales. Estos metamateriales consisten en la combinación de diferentes estructuras que al combinarlas pueden tener características y comportamientos exóticos no presentes en la naturaleza. El trabajo llevado a cabo durante la realización de esta tesis se ha realizado dentro del grupo de investigación gemma y cimitec. La línea de investigación se centra en la caracterización y aplicación de líneas de transmisión metamaterial basadas en el modelo resonante, así como en la optimización y caracterización de los resonadores utilizados en este tipo de líneas. El objetivo principal de esta tesis ha sido la obtención de nuevos resonadores eléctricamente pequeños cuyas dimensiones sean menores a las de los ya existentes, su utilización en líneas de transmisión planares, la caracterización tanto de los resonadores como de las líneas donde se utilicen y su aplicación en el diseño de circuitos de microondas planares de reducidas dimensiones. este documento ha sido escrito como compendio de 13 artículos, cuya lista se presenta más abajo. Estos artículos contienen los resultados obtenidos del trabajo realizado durante el desarrollo de esta tesis. Esta tesis ha sido dividida en varios capítulos: en el capítulo 1 se hace una introducción a los metamateriales, en la que se exponen las principales propiedades electromagnéeticas que caracterizan este tipo de medios, además de las características y principios de funcionamiento de los resonadores de anillos abiertos. También se presentan las configuraciones más conocidas en el diseño de metamateriales. en el capítulo 2 se presentan y caracterizan los resonadores eléctricamente pequeños más utilizados en el diseño de estructuras metamaterial, así como los nuevos resonadores que se proponen en esta tesis. en el capítulo 3 se muestran los modelos circuitales, el método de extracción de parámetros y la metodología empleada en la caracterización de líneas de transmisión basadas en resonadores eléctricamente pequeños como los csrrs y srrs. Se hace hincapié en la dualidad existente entre ambas líneas de transmisión artificiales. en el capítulo 4 se presentan diferentes aplicaciones en las que se demuestra la utilidad y posibilidades de aplicación en el diseño y miniaturización de dispositivos de microondas de los nuevos resonadores propuestos. para finalizar se exponen las conclusiones y líneas futuras de investigación relación de artículos que forman parte de esta tesis doctoral. Los artículos marcados con asterisco no pueden ser considerados como parte fundamental de esta tesis, por estar publicados en proceedings de congresos no indexados, o por no estar aceptados en el momento del depósito de esta tesis doctoral. artículo a*: f. Aznar, j. Bonache, f. Martín, e. Ozbay, k. B. Alici, f. Bilotti, s. Tricarico, l. Vegni, j. D. Baena, l. Jelinek and r. Marquées, «miniaturization and characterization of metamaterial resonant particles», european microwave conference (eumc), amsterdam (the netherland), pp. 269-272. October 2008. artículo b: f. Aznar, j. García-garcía, m. Gil, j. Bonache and f. Martín, «strategies for the miniaturization of metamaterial resonators», microwave and optical technology letters, vol. 50, no. 5, pp. 1263-1270. May 2008. artículo c*: f. Aznar, a. Vélez, m. Durán-sindreu, j. Bonache and f. Martín, «open complementary splits ring resonators (ocsrrs) modelling, analysis and prospective applications», new journal of physics. Enviado. artículo d*: f. Aznar, m. Gil, j. Bonache, and f. Martín. «Revising the equivalent circuit models of resonant-type metamaterial transmission lines», ieee mtt-s internaional microwave symposium digest, atlanta (usa), pp. 323-326. June 2008. artículo e: f. Aznar, j. Bonache and f. Martín, «improved circuit model for lefthanded lines loaded with split ring resonators», applied physics letters, vol. 92, pp. 043512. February 2008. artículo f: f. Aznar, m. Gil, j. Bonache, l. Jelinek, j. D. Baena, r. Marqués and f. Martín, «characterization of miniaturized metamaterial resonators coupled to planar transmission lines», journal of applied physics, vol. 104, pp. 114501. December 2008. artículo g: f. Aznar, m. Gil, j. Bonache and f. Martín, «modelling metamaterial transmission lines: a review and recent developments», opto-electronics review, vol. 16, no. 3, pp. 135-145. September 2008. Invited paper. artículo h*: f. Aznar, j. Bonache and f. Martín, «analysis of resonant-type metamaterial transmission lines on the basis of their equivalent circuit models», asia pacific microwave conference (apmc), hong kong (china). December 2008. artículo i*: f. Aznar, m. Gil, j. Bonache and f. Martín, «srr- and csrr-loaded metamaterial transmission lines: a comparison to the light of duality», international congress on advanced electromagnetic materials in microwaves and optics (metamaterials), pamplona (spain). September 2008. Invited. artículo j: f. Aznar, m. Gil, j. Bonache, j. García-garcía and f. Martín, «metamaterial transmission lines based on broad-side coupled spiral resonators», electronics letters, vol. 43, no. 9, pp. 530-532. April 2007. artículo k: f. Aznar, j. Bonache, a. Valcarcel and f. Martín, «miniaturization of narrow-band power dividers by using cpw metamaterial transmission lines», microwave and optical technology letters, vol. 51, no. 4, pp. 926-929. April 2009. artículo l: f. Aznar, a. V_elez, j. Bonache, j. Menés and f. Martín, «compact low pass filters with very sharp transition bands based on open complementary split ring resonators», electronics letters, vol. 45, no. 6, pp. 316-317. March 2009. artículo m*: f. Aznar, a. Vélez, m. Durán-sindreu, j. Bonache and f. Martín, «elliptic-function cpw low-pass filters implemented by means of open complementary split ring resonators (ocsrrs)», ieee microwave wireless components letters. Enviado.
Datos académicos de la tesis doctoral «Caracterización de nuevos resonadores metamaterial, líneas de transmisión artificiales y aplicaciones en el diseño de circuitos de comunicaciones«
- Título de la tesis: Caracterización de nuevos resonadores metamaterial, líneas de transmisión artificiales y aplicaciones en el diseño de circuitos de comunicaciones
- Autor: Francisco Aznar Ballesta
- Universidad: Autónoma de barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 17/07/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan Fernando Martin Antolin
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Francisco Medina mena
- daniel Segovia vargas (vocal)
- (vocal)
- (vocal)