Desarrollo Tecnológico de Circuitos Pasivos de Alta Frecuencia en Guía de Ondas

El grupo tiene probada experiencia en el desarrollo tecnológico de circuitos pasivos (filtros, diplexores y multiplexores, redes de distribución) empleados en sistemas de comunicaciones de alta frecuencia (con especial énfasis en aplicaciones espaciales) y desarrollados en tecnologías guiadas (guías de onda, coaxial, cavidades metálicas con geometría 3D arbitraria y resonadores dieléctricos). Esta línea de I+D implica todas las etapas necesarias para el desarrollo tecnológico de los citados componentes, es decir: su análisis, síntesis y diseño optimizado, fabricación de prototipos y su validación experimental. En cada una de estas áreas de actividad se avanza en los siguientes temas:

1. 1. Desarrollo de nuevas técnicas de análisis electromagnético riguroso (full-wave) y eficiente de componentes en guía, basadas en métodos modales (mode-matching 2D y teoría de cavidades 3D), técnicas de ecuación integral y métodos híbridos (Boundary Integral – Resonant Mode Expansion, BI-RME 2D y 3D), e integración en programas informáticos comerciales de diseño asistido por ordenador (CAD).
   2. Manejo práctico de programas comerciales de análisis electromagnético full-wave (se dispone de licencias de uso de ANSYS HFSS, ANSYS Designer, AuroraSAT FEST3D, Mician Microwave Wizard y COMSOL MultiPhysics) para la verificación de los métodos propios de análisis, y el diseño práctico de componentes avanzados.
   3. Combinación de métodos de síntesis (basados en matrices de acoplamientos y en modelos equivalentes distribuidos) con algoritmos de optimización (técnicas de búsqueda directa, gradiente, evolutivas, y basadas en mapeo espacial) para el diseño asistido por ordenador (CAD/CAE) de componentes pasivos de alta frecuencia en guía de ondas.
   4. Diseño práctico, incluyendo fabricación de prototipos (con equipamiento propio de la UPV, o en instalaciones externas ya validadas) y medidas experimentales de dispositivos pasivos (filtros, diplexores y multiplexores, divisores, transductores ortomodales, giradores de polarización, transiciones) en diversas tecnologías (filtro de modo dual en guía circular, filtros paso-bajo o de banda eliminada en guía doblemente corrugada, diplexores en tecnología coaxial comb-line, ver fotos) para sistemas de comunicaciones inalámbricas, móviles y espaciales (bandas VHF y UHF, L, S, C, X, Ku, K y Ka).
   5. Predicción de efectos de descarga de RF (multipaction y corona) mediante algoritmos de simulación EM full-wave y física de partículas, que surgen en aplicaciones de alta potencia (por ejemplo en cargas útiles de satélites y estaciones terrenas), así como medida experimental de dichos fenómenos y de intermodulación pasiva (PIM) en instalaciones propias y compartidas con la Agencia Espacial Europea y el Consorcio Espacial Valenciano.

Dual	Filtro Doblemente Corrugado
Diplexor Combline	Adaptador en coaxial

Para abordar las diversas áreas de actividad de esta línea de I+D, el grupo dispone de un laboratorio propio de simulación EM full-wavede circuitos y componentes (dotado de estaciones informáticas, puestos de trabajo y programas informáticos propios y/o comerciales), así como de una sala limpia de 50 m2 útiles de clase 10.000 para la medida experimental de prototipos (respuesta eléctrica hasta 50 GHz con analizador de redes vectorial, ver foto abajo).

A su vez, el grupo tiene acceso a las instalaciones del European High Power RF Space Laboratory, gestionado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea y el Consorcio Espacial Valenciano, que consta de una sala de 150 m2 de clase 10.000 con todos los equipos necesarios (sistemas de vacío, generación y amplificación de señal de RF y microondas, bancos y equipos de medidas) para medir efectos de descarga de RF (multipactor y corona) y de intermodulación pasiva (PIM) en componentes de alta frecuencia (desde 435 MHz hasta 30 GHz) a embarcar en satélites (ver foto y enlace a laboratorio).

Analizador de Redes – 50GHz	Sistema de Vacío