Application of high-temperature superconductors to communication circuits

• Autores: Carles Sans Pons
• Directores de la Tesis: Rafael Pous Andrés (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1998
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Xavier Obradors Berenguer (presid.), Joan O'Callaghan Castellà (secret.), Liang Guo Chung (voc.), Conrado Rillo Millán (voc.), Lluis Pradell Cara (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física del estado sólido
      • Superconductores
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de las telecomunicaciones
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• Resumen

  • En esta tesis se estudian las aplicaciones de los superconductores de alta temperatura a los circuitos y dispositivos de alta frecuencia para comunicaciones. Las propiedades de dichos materiales son clave para obtener circuitos que superan en prestaciones a los dispositivos convencionales realizados con metales normales. Por ejemplo, la baja resistencia superficial de los superconductores permite reducir las pérdidas de los circuitos, mejorando sensiblemente la selectividad de filtros y resonadores.

    Los circuitos de comunicaciones con superconductores se fabrican con capas delgadas depositadas sobre un sustrato dieléctrico, a veces sobre sus dos caras. El material superconductor cerámico se hace crecer epitaxialmente sobre un sustrato cristalino mediante técnicas de deposición de capas delgadas. La calidad de las capas depende del proceso de fabricación y es imprescindible realizar una evaluación experimental de sus propiedades antes de abordar el diseño y realización de dispositivos.

    Con este objetivo se han desarrollado métodos para la caracterización de impedancia superficial de materiales superconductores a frecuencias de microondas. Se han puesto a punto varios métodos basados en la medida de estructuras resonantes y se ha evaluado su sensibilidad.

    También se han puesto a punto técnicas de adquisición de datos y extracción de los parámetros del material (impedancia superficial, profundidad de penetración y temperatura crítica), a partir de medidas típicas de microondas (parámetros S de estructuras resonantes).

    También se han fabricado algunos dispositivos pasivos de microondas (filtros y resonadores) utilizando materiales superconductores.

    Una parte importante de la tesis se dedica a la simulación del comportamiento eléctrico de lineas planares realizadas con materiales superconductores. En particular se estudia el comportamiento no-lineal de una línea microstrip aplicando la teoría de Ginz