Diseño optimizado de filtros de microondas planares mediante técnicas de mapeo espacial agresivo

Abstract

[ES] El uso de algoritmos de mapeo espacial agresivo (Aggresive Space Mapping, ASM) ha despertado un creciente interés en el ámbito del diseño y la optimización de filtros de microondas. Esta técnica permite minimizar el número de simulaciones EM necesarias para obtener los valores adecuados de los parámetros geométricos de la estructura que permiten obtener una determinada respuesta objetivo. En el presente trabajo se pretende abordar la implementación de un algoritmo de ASM para el diseño optimizado de filtros planares con respuestas avanzadas (e.g. incorporando ceros de transmisión). Uno de los retos más importantes consiste en garantizar una extracción adecuada del modelo grueso a partir de la simulación EM. Esto es especialmente relevante en el caso de estructuras con niveles de pérdidas significativos o donde los modelos concentrados no modelan con precisión el comportamiento real de la estructura. El objetivo del TFG es analizar diferentes métodos de optimización para realizar el proceso de extracción paramédica así como evaluar la convergencia del método mediante su aplicación al diseño de un filtro de microondas planar de banda estrecha con respuesta pseudo-elíptica.

[EN] The use of aggressive space mapping algorithms (ASM) has aroused a growing interest in the field of design and optimization of microwave filters. This technique allows to minimize the number of EM simulations necessary to obtain the appropriate values for the geometric parameters of the structure that allows us to obtain a desired objective response. In this report, we intend to address the implementation of an ASM algorithm for the optimized design of planar filters with advanced responses (e.g. incorporating transmission zeros). One of the most important challenges is to ensure adequate parameter extraction of the coarse model from the EM simulation. This is especially relevant in the case of structures with significant loss levels or where concentrated models do not accurately model the actual behavior of the structure. The objective of this TFG is to analyze different optimization methods to perform the parameter extraction process as well as to evaluate the convergence of the method through its application to the design of narrow-band planar microwave filters with pseudoelliptical and Chebyshev responses.