Microwave filtering devices using metamaterial technology

dc.contributorALONSO CORONA CHAVEZ
dc.creatorTEJINDER KAUR
dc.date2011-01
dc.date.accessioned2023-07-25T16:22:06Z
dc.date.available2023-07-25T16:22:06Z
dc.identifierhttp://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/693
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/7805910
dc.descriptionThis research work is on Metamaterial Composite Right Left Handed (MTM CRLH) transmission line technology with the thesis entitled “Microwave Filtering Devices Using Metamaterials Technology.” Metamaterials (MTM) are non-natural materials, which do not exist in nature. MTM are highly dispersive and exhibit properties such as: negative refractive index, negative permeability (μ) and permittivity (ε). The newness of MTM technology and the number of key advantages it offers over conventional approaches make this area of strategic importance in modern microwave communication systems. MTM can surmount actual technological limitations of current technology as electromagnetic (EM) waves propagate in a manner not found in nature. In this thesis, four novel approaches based on Metamaterial Composite Right Left Handed (MTM CRLH) technology are presented. These are accompanied with design methodology, simulation and experimental results. The first proposal is about a novel approach to Metamaterial Substrate Integrated Circuit (MTM SIC) technology for high performance microwave wireless communication systems. This technology compared of other conventional SIC structures exhibit high performance due to the high shielding isolation, which is necessary for certain microwave systems. Moreover, it also offers high integrability, compact size, and low cost. Using metamaterial substrate integrated circuit technology, a coaxial transmission line and a resonator were designed and experimentally tested at 2GHz. The MTM SIC resonator offers harmonic cancellation, which makes it attractive in systems where spurious resonance close to the pass-band can cause interference. In the second proposal, two Ultra-Wide Band (UWB) filters were implemented on Metamaterial Substrate Integrated Circuit technology. First filter operates from 3.1GHz-7GHz and second from 3.1-10.6GHz. As it is well known, UWB systems suffer great interference from already operating systems such as Wireless-Local Area Network (Wi-LAN). For this reason, to decrease such interference, Wi-LAN suppression was added by means of a decoupling resonator at 5.4GHz in both filters. In this work, the importance of the novel metamaterial Substrate Integrated Circuit is justified. Furthermore, full design methodology for metamaterial Substrate Integrated Circuit UWB filter structures is exposed with simulation and experimental results. The third proposal is regarding novel Epsilon Near Zero (ENZ) notch filter.
dc.descriptionTextotextotexto El presente trabajo de investigación se fundamenta en la tecnología de líneas de transmisión de metamateriales compuestos derecho-izquierdo (MTM CRLH) por sus siglas en inglés) con la tesis titulada “Microondas Sistemas de Filtrado utilizando Tecnología Metamaterial.” Los Metamateriales (MTM) son materiales artificiales, es decir que no existen en la naturaleza. MTM son altamente dispersivos y exhiben propiedades tales como: índice de refracción negativa, permeabilidad () y permitividad () negativas. La novedad de la tecnología MTM y la cantidad de ventajas clave que esta ofrece sobre las tecnologías convencionales hacen a esta área de importancia estratégica en los sistemas de comunicaciones de microondas actuales. MTM pueden superar las limitaciones tecnológicas reales de tecnologías recientes como las ondas electromagnéticas (EM) propagándose de una forma que no se encuentra en la naturaleza. En esta tesis, cuatro novedosas aproximaciones basadas sobre tecnología de Metamateriales compuestos derecho-izquierdo (MTM CRLH). Estos son acompañados con metodología de diseño, simulación y resultados experimentales. La primera propuesta es sobre una novedosa implementación para la tecnología de Circuito Integrado al Substrato Metamaterial (MTM SIC por sus siglas en inglés) para sistemas de comunicaciones en microondas inalámbricos de alto rendimiento. Esta tecnología, comparada con otras estructuras SIC convencionales exhibe un alto rendimiento debido al alto blindaje de aislamiento, el cual es necesario para ciertos sistemas de microondas. Más aun, esta también ofrece alta integrabilidad, tamaño compacto y bajo costo. Usando tecnología de circuito integrado al substrato metamaterial, una línea de transmisión coaxial y un resonador diseñados y experimentalmente probados a 2GHz. El resonador MTM SIC ofrece cancelación de armónicos, lo cual lo hace atractivo en sistemas donde la resonancia espuria cercana a la banda de paso puede causar interferencia. En la segunda propuesta, dos filtros Ultra Ancho de Banda (UWB por sus siglas en ingles) fuero implementados sobre tecnología de Circuito Integrado al Substrato Metamaterial. El primer filtro opera desde 3.1GHz a 7GHz y el segundo desde 3.1GHz a 10.6GHz. Como es bien conocido, sistemas UWB sufren gran interferencia durante su operación tal como en las Redes de Área Local-Inalámbricas (Wi-LAN por sus siglas en inglés).
dc.formatapplication/pdf
dc.languageeng
dc.publisherInstituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
dc.relationcitation:Tejinder K.
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Metamaterial/Metamaterial
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/CRLH hybrid multipleyer/CRLH hybrid multipleyer
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Enztunneling/Enztunneling
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Filters/Enznoteh filters
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Sustrato integrado/Substrate integrated
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Línea de transmisión coaxial/Coaxial transmision line
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Dispositivos de microondas/Microwave devices
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/Tecnología de banda Ultrawide/Ultrawide band technology
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/1
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/22
dc.subjectinfo:eu-repo/classification/cti/2203
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dc.titleMicrowave filtering devices using metamaterial technology
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.audiencestudents
dc.audienceresearchers
dc.audiencegeneralPublic


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