Análisis Eficiente de Cavidades Plano E Mediante BI-RME 2D y Ecuación Integral

Abstract

[ES] El trabajo propuesto se centra en el análisis electromagnético preciso y eficiente de cavidades de sección transversal arbitraria en configuración plano E. Combinando el método BI-RME en su versión 2D con la resolución adicional de un problema de ecuación integral, se consigue caracterizar estas estructuras a través de su Matriz Generalizada de Admitancias (MAG) de forma muy eficiente. El método BI-RME, tradicionalmente empleado para analizar guías de sección arbitraria, se utiliza en este trabajo para calcular la serie rápidamente convergente de la MAG. Sin embargo, la serie de términos que involucra a los modos irrotacionales se calcula de manera más eficiente al resolver un problema electromagnético de ecuación integral mediante el Método de los Momentos. En este Trabajo Fin de Máster se detallan los aspectos teóricos más relevantes de la implementación realizada. Tras la implementación de este módulo, se ha integrado dentro de las herramientas de análisis electromagnético propias del grupo de investigación. De esta manera, se han analizado toda una serie de estructuras y dispositivos de uso habitual en sistemas de comunicaciones reales que incluyen cavidades como las consideradas en este trabajo. Los resultados de todos estos análisis han servido para validar la precisión y eficiencia numérica de la implementación realizada, comparando, para ello con medidas y simulaciones extraídas de la literatura técnica.

[EN] The efficient and accurate analysis of E-plane cavity resonators with arbitrary cross section is considered in this work. Combining the well-known 2D BI-RME method with the solution of an additional integral equation problem, the Generalized Admittance Matrix (GAM) of this cavity is computed very efficiently. The BI-RME method is used to compute the rapidly-converging series of coupling coefficients present in the expression of the GAM. However, the series of coupling coefficients related to irrotational modes are more efficiently computed as the solution of an integral equation electromagnetic problem. The Master's Thesis contains all the theoretical details behind the implementation. After integrating this algorithm with other available modal methods developed by the research group, a series of structures have been analyzed in order to check the accuracy and numerical efficiency of the implementation. The results, included in the document, are successfully compared with data obtained from the technical literature.