Estudio de las propiedades de radiación de partículas resonantes con aplicaciones en sistemas de comunicaciones

El sector de las radiocomunicaciones ha experimentado un drastico desarrollo estos ultimos anos. Entre ellos, los sistemas de comunicaciones inalambricos han sufrido un gran crecimiento en la sociedad moderna motivado por el elevado numero de servicios en que se pueden aplicar (por ejemplo radiodifusion, telefonia movil, posicionamiento por satelite o bien identificacion por radiofrecuencia). Esto ha motivado la investigacion de nuevos dispositivos de microondas con diferentes y mejores prestaciones. La tendencia mas extendida actualmente consiste en utilizar tecnologias planares para la realizacion de los elementos radiantes (tipicamente parches metalicos o dipolos de media longitud de onda), lo que permite obtener disenos de bajo coste y facilmente integrables con el resto de circuiteria impresa. Puesto que estos dispositivos son progresivamente mas compactos, un aspecto clave tambien es la busqueda de tecnicas para reducir las dimensiones finales de las antenas asi como mejorar su funcionalidad. Una metodologia aplicada ampliamente con anterioridad consiste en cargar las antenas impresas con estructuras resonantes (provenientes del campo de los metamateriales) para reducir su frecuencia de operacion asi como lograr un funcionamiento multifrecuencia. Recientemente, sin embargo, se ha presentado otra alternativa basada en utilizar un resonador Split Ring Resonator trabajando a la segunda resonancia como elemento radiante puesto que muestra unas propiedades de radiacion interesantes en terminos de eficiencia de radiacion e impedancia de entrada. El objetivo principal de esta tesis ha sido, por tanto, explotar el comportamiento de esta particula (y otras configuraciones derivadas) a la segunda frecuencia de resonancia como radiador para mejorar las prestaciones de las antenas planares convencionales en una variedad de aplicaciones. Esto abarca las antenas microstrip, las agrupaciones de antenas y, en ultimo termino, las superficies polarizadoras. The radiocommunication sector has suffered a rapid development in recent years. Among them, wireless communications systems have shown a great growth in modern society due to the high number of services in which they can be applied (e.g. radio broadcasting, mobile telecommunications, satellite navigation or radio frequency identification). This has motivated a research of new microwave devices with different and improved features. The current trend is to use planar technologies for the realization of radiating elements (typically metallic patches or half-wavelength dipoles), which allows to obtain low cost designs that can be easily integrated with all the printed circuitry. Since these devices are more and more compact, a key point is also the search for techniques to reduce the final dimensions of the antennas as well as to improve their functionality. A widely applied methodology is to load the printed antennas with resonant structures (coming from the field of metamaterials) to reduce their operating frequency as well as to achieve multifrequency operation. Recently, however, another alternative has been proposed based on using a Split Ring Resonator working at the second resonance as a radiator since it shows interesting radiation properties in terms of its radiation efficiency and input impedance. Therefore the main objective of this thesis has been to exploit the behavior of this resonant particle (and other derived configurations) at the second resonant frequency as a radiating element to improve the performance of conventional planar antennas in a variety of applications. This includes microstrip antennas, antenna arrays and, moreover, polarizer sheets.