Influencia de la técnicas de siembra de electrones en la determinación del umbral de descarga del efecto Multipactor

Abstract

Las comunicaciones espaciales requieren cada día de mayores potencias de transmisión, con el fin de mantenerse competitivas frente a otras tecnologías. Incrementar la potencia transmitida permite aumentar el nivel de señal a ruido con el que se recibe la información, con lo que es posible transmitir más bits/Hz o mejorar la cobertura. Este incremento en la potencia transmitida, junto a la continua miniaturización de los componentes, produce campos de RF más intensos. Existe un fenómeno llamado multipactor que se produce en zonas en las que los electrones libres entran en resonancia con el campo eléctrico. Al entrar en resonancia, y si las condiciones son propicias, se inicia una avalancha con efectos adversos para la comunicación digital y para la integridad del propio componente. En este TFM se van a analizar distintos métodos de siembra de electrones utilizados en los ensayos de multipactor. En la tierra es necesario utilizar fuentes de electrones libres, ya que las distintas capas de la atmósfera terrestre filtran la mayoría de los electrones libres procedentes del sol. El trabajo de investigación realizado pretende demostrar la relación entre el número de electrones libres, en la zona del componente de RF en la cual se produce la descarga, y la potencia mínima a partir de la cual se inicia la misma. Durante el trabajo los modelos teóricos serán contrastados con simulaciones y validados experimentalmente.

Nowadays, space communications require higher transmission powers in order to be competitive with regard to other technologies. Increasing the transmitted power means to enlarge the level of signal to noise ratio at which the information will be received, so more bits / Hz can be transmitted or coverage can be improved. This increase in the transmitted power, together with the continuous miniaturization of the components, implies more intense RF fields. There is a phenomenon called multipactor, that occurs in areas where free electrons come into resonance with the electric field. When entering into resonance, and if the conditions are propitious, an avalanche is initiated with adverse effects for digital communication and for the integrity of the component itself. In this TFM (Master Thesis), different electron seeding methods used in multipactor tests will be analyzed. On Earth conditions, it is necessary to use free electron sources, since the different layers of Earth's atmosphere filter out most of the free electrons from the sunspace weather. This research work aims to demonstrate the relationship between the number of free electrons, in the area of the RF component in which the discharge occurs, and the minimum power from which it starts. This work includes theoretical models which will be contrasted with simulations and validated experimentally.