Estudio y optimización de métodos para la estimación del umbral de descarga multipactor

Abstract

[ES] En esta tesina de máster (TFM) se implementan mecanismos para estimar de forma precisa y eficiente el nivel de descarga multipactor. El Método Coarse permite predecir la potencia umbral del efecto multipactor en dispositivos de RF (como líneas de transmisión o filtros) con un menor coste computacional que un simulador de física de partículas. Para ello es necesario obtener las curvas de crecimiento de la población de electrones a distintas potencias de RF en las regiones con mayor susceptibilidad a descargas multipactor. Un punto débil del método es que las curvas de crecimiento son ruidosas, y este hecho puede llegar a empeorar la precisión de las estimaciones. Con el objeto de mejorar dicha precisión, se implementarán métodos de ajuste y suavizado para las curvas de factor de crecimiento de los electrones mediante diferentes mecanismos de filtrado o reducción de ruido. La mejora en la precisión se evaluará mediante la comparación con simuladores electromagnéticos convencionales para señales multiportadora.

[EN] The main aim of this master's degree final project, is to improve the socalled Coarse Method. The Coarse Method significantly improves the execution time of the multipactor power threshold predictions for RF (Radio Frequency) components. The main input to the Coarse Method are the growth factors obtained from the electron population evolution with time for different power levels of an RF continuous-wave excitation signal. The accuracy of the Coarse Method prediction is hindered by the fact the curve relating the input power and the growth factors is noisy. With the aim of improving the accuracy, different smoothing techniques shall be studied to mitigate the effect of the noise. Finally, the improvement linked to the use of the smoothing technique is assessed by comparing the results with the ones provided by the original Coarse Method, and with the results obtained by means of Particle-in-Cell (PIC) simulators.