Estudio de polarizadores en guía de onda: análisis de polarizadores en guía corrugada y nuevos diseños en guía ridge

Abstract

RESUMEN: Este Trabajo Fin de Máster consiste en el estudio y diseño de polarizadores en guía de onda en banda Ku. Un polarizador es un elemento del sistema de alimentación de las antenas en el que se introduce una señal con una polarización y se obtiene la misma señal con una polarización diferente a la salida. A lo largo de este trabajo pretendo analizar el marco teórico y el estado del arte del diseño de polarizadores en diversos tipos de guía de onda para, posteriormente, realizar el diseño y mejora de este tipo de elementos. En primer lugar, investigo sobre polarizadores corrugados en guía de onda cua­drada. Este circuito es una estructura sencilla ampliamente conocida. Estudio el número de secciones corrugadas necesarias para obtener distintos valores de ancho de banda con un bajo error en la diferencia de fase (∆∅= 90 ± 3º ) y manteniendo unas pérdidas de retorno bajas (> 25dB). En segundo lugar, estudio los polarizadores utilizando estructuras "ridge" tanto en guía de onda cuadrada como en circular. Presento varios diseños que mantienen los mismos objetivos que se plantean para los polarizadores en guía cuadrada con corruga­ciones. Finalmente, analizo todos los resultados obtenidos indicando ventajas e inconve­nientes de las distintas estructuras planteadas en este trabajo. También doy indicaciones para posibles trabajos futuros en este campo.

ABSTRACT: This master's Thesis consists of the study and design of Ku-band waveguide polarizers. A polarizer is an element of the antenna feed system to which a signal with one polarization enters and the same signal exits with a different polarization at the output. The work aims to analyze the theoretical framework and state of the art in the design of polarizers in various types of waveguides to, subsequently, perform the design and improvement of this type of element. First, I work with corrugated polarizers in the square waveguide. This circuit is a simple structure widely investigated. The number of corrugated sections required to obtain different bandwidth values with a low phase difference error (∆∅= 90 ± 3) and maintaining low return loss ( > 25dB) is studied. Second, I study polarizers using ridge structures m both square and circular lines. I present several designs that maintain the same objectives as those proposed for corrugated guide polarizers. Finally, I analyze all the results, indicating the advantages and disadvantages of the different structures proposed in this work. Also, I give indications for possible future work in this field.