| Título |
Diseño asistido por ordenador de transformadores de impedancia en guía de onda rectangular mediante el método de elementos finitos |
| Tutor(a) |
Juan Córcoles Ortega |
| Ponente (si procede) |
Jorge Alfonso Ruiz Cruz |
| Descripción y objetivos |
El diseño de dispositivos de radiofrecuencia no puede realizarse a través de un proceso de prueba y error de prototipos debido al alto coste de los mismos. Por este motivo, es imprescindible contar con herramientas de diseño asistido por ordenador (CAD o Computer Aided Design en inglés) que cubran todo el proceso de diseño: desde el pre-diseño con líneas de transmisión y elementos concentrados ideales, hasta la simulación electromagnética, esto es, caracterizando el dispositivo utilizando directamente las ecuaciones de Maxwell y resolviendo el problema resultante con un método numérico al efecto. En este TFG se propone implementar las diversas herramientas de diseño asistido por ordenador para transformadores de impedancias en guía de onda rectangular, desde la etapa inicial del pre-diseño, hasta la etapa final de una simulación electromagnética. El método numérico utilizado para la misma será el conocido como método de elementos finitos. Este TFG se desarrollará de manera conjunta con otro TFG de título similar, pero que utilizará para la simulación otro método, conocido como el de ajuste modal. La técnica a implementar en este TFG también se utilizará en otros TFGs. La idea es que estos TFGs de título parecido, que se diferencian bien en el método numérico, bien en el tipo de dispositivo, se lleven por los estudiantes encargados de ellos en paralelo, para poder hacer un seguimiento conjunto entre ellos e ir comprobando los pasos intermedios e ideas comunes a todos ellos.Los objetivos/fases de este TFG son:1) Desarrollo en Python de los scripts necesarios para el análisis y el diseño asistido por ordenador de transformadores de impedancia con líneas de transmisión ideales. Comprobación de resultados de diseños clásicos con el software comercial ADS disponible en la EPS.2) Adaptación de los scripts anteriores para el diseño con tecnología de guía de onda rectangular de manera analítica: cálculo de impedancias y longitudes eléctricas para modos TE y TM, etc…3) Aprendizaje (incluyendo las nociones teóricas) del software disponible en el grupo RFCAS para el análisis electromagnético de transformadores en guía de onda rectangular mediante el método de elementos finitos. Comprobación de resultados de diseños clásicos con el software propio del grupo de ajuste modal y software comercial CST disponible en la EPS.4) Utilización de los programas desarrollados para la realización de diversos diseños con distintas topologías (plano E, plano H) y de dificultad variada en bandas de frecuencias de comunicaciones y estándares de guías (WR90, WR125). Contrastación de los resultados con el método de ajuste modal y el software comercial CST disponible en la EPS, así como con la respuesta ideal deseada y con líneas de transmisión. |
| Requisitos y conocimientos del estudiante |
Indispensables: - Asignaturas Fundamentos de Transmisión y Propagación de Ondas, Medios de Transmisión y Electrónica de Comunicaciones cursadas- Interés por los dispositivos de radiofrecuencia, los campos electromagnéticos y los métodos numéricosAdicionales a valorar: - Calificación en las asignaturas anteriores, así como estar matriculado únicamente en asignaturas de cuarto curso- Conocimientos básicos de Python. Adicionalmente, conocimientos básicos de Linux, o C++. |
| Lugar de realización del proyecto y horario tentativo |
Laboratorio C-107. Horario a acordar. |
| Beca |
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| Competencias |
Radiocomunicaciones
Sistemas Electrónicos
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| Fecha de solicitud |
30 de mayo de 2014 |