Generalización de un sistema de medida de propiedades dieléctricas para líquidos y materiales granulares.

Abstract

[ES] La medida de las propiedades dieléctricas de los materiales puede llevarse a cabo recurriendo a diversos métodos ampliamente difundidos. Entre dichos métodos, se encuentran aquellos basados en líneas de transmisión como, por ejemplo, las guías de onda coplanar. Estas guías de onda ya han demostrado ser útiles en la caracterización de materiales sólidos, pero no se ha validado hasta el momento su uso en sustancias líquidas y granulares.

Este Trabajo Final de Grado enmarcado en la ingeniería de microondas y líneas de transmisión desarrolla, desde una perspectiva teórico-práctica, un sistema para la caracterización dieléctrica precisa de dichos materiales líquidos y en grano. El método se basa en la medida de parámetros de Scattering en una guía de onda coplanar, a las frecuencias de interés en la banda ISM (433, 915 y 2450 MHz). Para tal fin se emplea un analizador de redes (VNA) que permite la medida y el análisis de los parámetros S. El sistema busca ser diferencial respecto a las alternativas actualmente disponibles en el mercado y debe diseñarse atendiendo a los principios de sencillez, rapidez y fiabilidad, además de demostrarse válido en el marco del estudio propuesto.

[EN] Measurement of the dielectric properties of materials can be carried out using various widely used methods. Among these methods, those based on transmission lines can be found, such as coplanar waveguides. These waveguides have already proven to be useful in the characterization of solid materials, but their use in liquid and granular substances has not been validated so far.

This Final Degree Project, framed in microwave and transmission line engineering, develops, from a theoretical-practical perspective, a system for an accurate dielectric characterization of such liquid and granular materials. The method is based on the measurement of scattering parameters in a coplanar waveguide, at the frequencies of interest in the ISM band (433, 915 and 915). band (433, 915 and 2450 MHz). For this purpose, a vector network analyzer (VNA) is used to measure and analyze S parameters. The system aims to be different from the alternatives currently available in the market and should be designed according to the principles of simplicity, speed and reliability, as well as being valid within the framework of the proposed study.