Suproyecto 1
Título: DESARROLLO DE METASUPERFICIES A FRECUENCIAS DE MICROONDAS. ANÁLISIS NUMÉRICO. Proyecto PGC2018-098350-B-C21 financiado por MCIN/ AEI /10.13039/501100011033/ FEDER "Una manera de hacer Europa"
INVESTIGADOR PRINCIPAL 1: Ana Cristina López Cabeceira.
INVESTIGADOR PRINCIPAL 2: Ismael Barba García.
EQUIPO DE INVESTIGACIÓN:
1. Ana Mª Grande Sáez. Universidad de Valladolid (UVa).
2. Angel Joaquín García Collado. Universidad Católica de Murcia (UCAM).
INVESTIGADORES COLABORADORES:
1. José Represa Fernández. Universidad de Valladolid (UVa).
2. Ernesto Martín Rodríguez. Universidad de Murcia (UM)
PALABRAS CLAVE DEL SUBPROYECTO: Medios complejos, metamateriales, metasuperficies, microondas, guía de onda, métodos numéricos, diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD), alta frecuencia.
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Metasuperficie basada en |
Proceso de impresión 3D de una metasuperficie all-dielectric y |
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El proyecto MESUMO-NUM se enmarca en un Proyecto Coordinado que tiene como objetivos el diseño y fabricación de metasuperficies destinadas al control de la polarización con la meta final de desarrollar aplicaciones en el ámbito de las microondas. El Subproyecto 1 se centra, en primer lugar, en el desarrollo de nuevas metasuperficies que presentan quiralidad intrínseca y/o extrínseca, dirigidas a aplicaciones de coberturas de antenas planares que satisfagan las cada vez mayores exigencias de los sistemas de comunicación en alta frecuencia (bandas X y Ku, entre otras) en cuanto a reducción de tamaño, complejidad de la antena, control de polarización y/o establecimiento de funcionamiento multibanda. En segundo lugar, se aplica el conocimiento adquirido en el análisis y diseño de metasuperficies quirales para la mejora de la respuesta de filtros compactos paso banda o de rechazo de banda en medios guiados a frecuencias de microondas. Finalmente, como tercer y último objetivo, se continúa profundizando en el estudio y desarrollo de técnicas FDTD incondicionalmente estables que aporten novedades y mejoras con respecto a las ya existentes en la actualidad.
Objetivos
En el Subproyecto 1, el Grupo de Electromagnetismo Computacional de la Universidad de Valladolid (GrECo) y la Universidad Católica de Murcia, se dedicará, principalmente, al análisis computacional de las metasuperficies en estudio mediante simulación electromagnética utilizando el software comercial CST Microwave STUDIO y algoritmos propios FDTD (Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo). Para abordar de manera conjunta el desarrollo de extensiones y análisis de métodos FDTD en la resolución de problemas de modelado de medios complejos artificiales, se aunará también la larga experiencia en el desarrollo de métodos numéricos del grupo de la Universidad de Cantabria (Subproyecto 2).
Los objetivos específicos que se pretenden lograr son:
- Diseño numérico y caracterización experimental de metasuperficies dieléctricas con elevada actividad electromagnética para el control de polarización, con empeño en la fabricación de dieléctricos de alta permitividad y bajas pérdidas. Aplicación a dispositivos de tecnología de microondas y comunicaciones.
- Diseño y fabricación de filtros compactos (en tamaño) paso banda o de rechazo de banda, en medios guiados con inclusiones de estructuras metamateriales a frecuencias de microondas. Se estudiará la posibilidad de sintonización de los filtros.
- Estudio de estructuras planas implementadas con tecnología de circuito impreso en el Proyecto precedente para ahondar en sus características y aplicaciones como metasuperficies reflectantes, prestando especial atención al control de la polarización.
- Desarrollo de métodos FDTD incondicionalmente estables que permitan aliviar las limitaciones del método FDTD cuando se aplica a estructuras con detalles geométricos finos y/o con respuestas temporales muy largas, lo que ocurre en dispositivos basados en metamateriales.
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| Medios EBG basados en inclusiones quirales en líneas de transmisión microstrip y simulación numérica de su comportamiento en banda X | |