Diseño de guías de onda rectangulares de bajo peso mediante fabricación aditiva

Abstract

[ES] Las técnicas de fabricación aditiva son una revolución que poco a poco va alcanzado todos los ámbitos de la ingeniería.

En el campo de las comunicaciones a frecuencias de microondas los medios de transmisión clásicos son las guías de onda tridimensionales y los circuitos planares. En el caso de los satélites, se utilizan guías de onda rectangulares por sus bajas pérdidas, y su buen manejo de potencia, así como por su robustez. Las desventajas de estas guías son su elevado peso y coste económico. Normalmente se fabrican mediante fabricación sustractiva, vaciando un cuerpo macizo de aluminio mediante fresado, al que luego se le coloca una tapa.

La fabricación aditiva supone una alternativa, pues permite reducir el peso y coste de estas guías a costa de probablemente aumentar las pérdidas y disminuir la robustez.

En este TFG se propone diseñar guías de onda rectangular mediante fabricación aditiva, dejando huecos en las paredes de las guías para reducir su peso y coste. Se buscará el diseño (tamaño, forma y posición de los huecos) que minimice el peso y cantidad de material utilizado, al mismo tiempo que se minimizan las pérdidas y se maximiza la capacidad de manejo de potencia. Para conciliar todos estos objetivos se propone recurrir a la optimización multiobjetivo.

Los diseños se realizarán con el simulador electromagnético CST, y se validarán mediante la fabricación de algún prototipo.