Diseño de un filtro compacto en tecnología de guía vacía integrada en sustrato (ESIW) con ceros de transmisión

Abstract

[ES] Las guías vacías integradas en substrato (ESIW) son una alternativa que ha surgido recientemente a las tecnologías clásicas (planar y guiada) de comunicaciones. Combina las ventajas de las guías de onda (bajas pérdidas, altos factores de calidad en resonadores) y de las tecnologías planares (bajo coste, bajo perfil, integración en una placa de circuito impreso). Una de sus posibles aplicaciones es como circuitería de comunicaciones en satélites de pequeñas dimensiones, donde el tamaño en un factor muy limitante. Para aumentar la compactación de filtros en esta tecnología (ESIW) ya se han realizado algunas propuestas, como la utilización de las transiciones de entrada y salida de línea microstrip a ESIW como elementos de acoplo de un filtro en ESIW con la entrada y la salida. En este trabajo se propone aumentar aún más la compactación doblando el filtro, y además, añadiendo un acoplo entre cavidades no adyacentes, lo que introduce un cero de transmisión en la respuesta en frecuencia del filtro, aumentando de esta manera la selectividad sin necesidad de añadir más resonadores y manteniendo un tamaño reducido. Para ello la alumna deberá trabajar con un simulador electromagnético comercial (CST) y deberá aprender técnicas de diseño de filtros, hasta conseguir un diseño satisfactorio.

[EN] Empty Substrate Integrated Waveguides (ESIW) are a recently emerged alternative to classic (planar and guided) communications technologies. It combines the advantages of waveguides (low losses, high quality factors in resonators) and planar technologies (low cost, low profile, integration on a printed circuit board). One of its possible applications is as communication circuitry in small satellites, where size is a very limiting factor. In order to increase filter compactness in this technology (ESIW), some proposals have already been made, such as the use of microstrip line input and output transitions to ESIW as coupling elements of a filter in ESIW with the source and load. In this work, in order to to further increase the compaction of the filter, we propose to fold the filter, and also to add a coupling between non-adjacent cavities. This introduces a transmission zero in the frequency response of the filter, thus increasing the selectivity without the need of adding more resonators and, thus, maintaining a reduced size. In order to do this, the student will have to work with a commercial electromagnetic simulator (CST) and she will have to learn filter design techniques, until a satisfactory design is achieved.