Resumen de Comportamiento no lineal de resonadores y filtros con materiales superconductores
Actualmente una de las principales aplicaciones de los superconductores de alta temperatura (HTS) a frecuencias de microondas y que empieza a ser comercialmente atractiva es la fabricación de filtros planares altamente selectivos. Debido a las bajas perdidas de los materiales HTS, se pueden realizar filtros planares altamente selectivos con un numero elevado de resonadores, pero teniendo al mismo tiempo muy pocas pérdidas de inserción y un volumen reducido. Un inconveniente de los materiales superconductores es que, debido a sus bajas perdidas y al pequeño tamaño, se alcanzan altos niveles de densidad de corriente a los resonadores que producen efectos no lineales pudiendo degradar significativamente las prestaciones de los sistemas. La dificultad principal en predecir la distorsión no lineal de un determinado dispositivo se debe a que el problema no lineal es un problema distribuido, en el que aparte de las intrínsecas propiedades no lineales de los HTS, también la geometría del circuito tiene un papel importante. A esto hay que añadir que hasta la fecha, no hay una explicación teórica que justifique de forma general el comportamiento no lineal medido por lo que no existen modelos suficientemente generales que puedan ser utilizados posteriormente para simular la distorsión no lineal de un dispositivo HTS. Por este motivo y previo a la simulación oportuna, es necesario establecer criterios y metodologías que permitan la caracterización no lineal del material. En esta tesis se establecen técnicas de análisis que permiten el estudio (tanto caracterización como simulación) de dispositivos pasivos superconductores. Los métodos numéricos que se proponen se basan en la técnica de Harmonic Balance (HB). Para tener en cuenta la naturaleza distribuida de la no linealidad, la geometría del circuito o bien un modelo circuital equivalente, es discretizada en pequeños elementales en términos de longitud de onda y se aplica HB al conjunto de circuito que consecuentemente tendrá un numero muy elevado de elementos no lineales. La discrecional permite que la relación no lineal entre dos magnitudes (por ejemplo campo electrónico y densidad de corriente) de cada elemento sea independiente del resto del dispositivo lo que proporciona una gran flexibilidad para utilizar cualquier función no lineal que se considere oportuna y para analizar diferentes dispositivos sin renunciar al carácter distribuido de la no linealidad.
