Resumen de Diseño de resonadores de múltiples conductores de anillo abierto con respuesta multi-banda asimétrica en frecuencia en aplicaciones de filtros y antenas
Patricia Raquel Castillo Araníbar
Existe un gran interés en Resonadores de Anillo Abierto (SRRs, Split Ring Resonators) en el diseño de novedosos circuitos microondas como antenas, filtros y sensores. Los SRRs han sido usados principalmente en el diseño de metamateriales, sin embargo, su aplicación se ha extendido a diversos dispositivos por su característica auto-resonante, su fácil fabricación y la posibilidad de realizar estructuras compactas. Por éstas características se propone su uso en circuitos microondas, lo que es complejo de lograr en diseños de circuitos convencionales.
Los SRRs han sido estudiados en gran detalle durante las últimas décadas. Esta tesis investiga el uso de los resonadores de anillo abierto en el diseño de circuitos en microondas con tecnología microstrip (filtros, antenas y sensores). Estos resonadores son analizados con un modelo de líneas de transmisión acopladas con diferentes longitudes.
De modo que se ha realizado una síntesis de los SRR para lograr el control de su respuesta de resonancia. Se ha desarrollado un algoritmo que permite el control de la respuesta asimétrica en frecuencia del resonador, esta respuesta asimétrica es utilizada en el diseño de las aplicaciones propuestas en este trabajo.
Para lograr esta propuesta se ha realizado el análisis de un resonador de anillos concéntricos de lazo abierto, que son representados como múltiples líneas conductoras paralelas acopladas de diferentes longitudes. El cálculo de la matriz impedancia de circuito abierto que representa al resonador ha permitido hallar las distribuciones de corriente y voltaje del resonador. Mediante estas señales es posible enfocarse en la energía almacenada en los anillos conductores del SRR que dan información sobre la respuesta en frecuencia y los anchos de banda de las resonancias a través de su factor de calidad.
Para verificar el control de los anchos de banda obtenido en el algoritmo propuesto, se han diseñado aplicaciones específicas. Dos filtros de banda doble, cuya relación entre sus anchos de banda son 1:2 y 2:1, para demostrar que el control del SRR se mantiene en el proceso de diseño de los filtros. Se ha diseñado además, una antena compacta de doble banda para aplicaciones inalámbricas para WLAN y WiMax, con el fin de poder integrar estos dos estándares de comunicación en un mismo sistema. Finalmente, se ha realizado el diseño de un sensor SRR en microondas de doble resonancia para poder medir las propiedades dieléctricas de líquidos.
