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Estudio de la respuesta en frecuencia de líneas de guía de onda coplanar en función de diferentes tipos de estructuras periódicas ranuradas en el plano de tierra
Study coplanar wave guide in function of different types of periodic defected ground structures
Deyanira Chimalli Paz Pizarro
María del Carmen Maya Sánchez
Acceso Abierto
Atribución
Dinámica de robots manipuladores,Teoría de bifurcación,Comportamiento caótico en sistemas,Control automático
En los últimos años se ha propuesto el diseño en tecnología planar (líneas de microcinta o guía de onda coplanar (CPW)) con estructuras periódicas en el plano de tierra. La estructura grabada en el plano de tierra (DGS) se implementa al decapar defectos artificiales (ranuras)  en el plano de tierra.  Este defecto agregado (estructuras periódicas) en el plano de tierra perturba la distribución de corriente en el mismo. Estos defectos son el origen de resonancias correspondientes al tamaño o forma del defecto en el plano de tierra. Algunas topologías propuestas para grabar en el plano de tierra son  estructuras circulares, cuadrados o en forma de H, las cuales modifican la respuesta en frecuencia del circuito diseñado. Entre las principales aplicaciones de este tipo de circuitos están el diseño de filtros, o bien en redes de adaptación para amplificadores de potencia, en donde se requiere adaptar el dispositivo activo a la frecuencia fundamental y que se presente un abierto o corto a la frecuencia de las componentes armónicas.  En este trabajo de tesis se propone estudiar la respuesta en frecuencia de líneas CPW, utilizando estructuras DGS en forma de T y Espiral, bajo diferentes condiciones de acoplamiento entre las estructuras y el plano de tierra, para observar los cambios en la respuesta en frecuencia y determinar de manera sistemática el efecto de dichas variables en el comportamiento de la línea. Se realizaron simulaciones electromagnéticas de las estructuras, utilizando para ello el simulador electromagnético MOMENTUM del paquete informático de diseño comercial de la compañía Agilent llamado Advanced Design System (ADS), se construyeron  y se midieron líneas CPW con DGS. Se compararon las mediciones con los resultados de las  simulaciones de los circuitos construidos. También se obtuvieron los valores del circuito RLC del resonador con un nuevo método propuesto en este trabajo por medio de parámetros pl_ABCD y la admitancia equivalente del DGS  Ydgs. Además se identifico el efecto de metalización en la parte inferior de los circuitos originado por la estación de pruebas coplanar que genera un modo de propagación de líneas de microcinta.   
In recent years, it has been proposed the application of defected ground structures (DGS) on microstrip or coplanar wave guide (CPW) design circuits. The main applications of this type of circuits are filters, matching networks for power amplifiers and antennas. The DGS is implemented by adding artificial defects in the ground plane.  The added defect modifies the current distribution in the ground. These defects are the origin of resonances which are function of the size and the shape of the defect in the ground plane. Some proposed topologies as a DGS etch the ground plane drawing circular, square or H shape structures, which modify the frequency response of the designed circuit.    Thus, in this thesis an investigation on the frequency response of CPW lines using DGS (CPW-DGS) structures with T and Spiral shape under different coupled conditions between the structures and the ground plane is presented. That allows identifying how the frequency response is modified and these results will be used to determine systematically the effects of the shape in the CPW line behavior. In order to design and analyze the behavior of the CPW- DGS lines, through the S-parameters, electromagnetic simulations using MOMENTUM from ADS, were done. The designed structures were manufactured, and they were measured using a calibrated vector network analyzer (VNA). A metallization effect at the back side of the circuits, originated by the coplanar station probe, was identified and corrected. Simulations and measured results were compared, showing a very good agreement. Since, the CPW-DGS are generally used as part of design of other circuit, it is important to obtain a model of CPW-DGS, which will be used on computer aided design (CAD). The CPW-DGS is modeled as RLC circuit embedded between two uniform transmission lines. In this thesis, a new method to obtain the RLC circuit values is proposed. It is developed using ABCD parameters and from the analysis of the DGS equivalent admittance.  
CICESE
2008
Tesis de maestría
Español
Paz Pizarro, D. C. 2008. Estudio de la respuesta en frecuencia de líneas de guía de onda coplanar en función de diferentes tipos de estructuras periódicas ranuradas en el plano de tierra. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 135 pp.
TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
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