Las estructuras periódicas EGB (Electronic Band Gap) están

Las estructuras periódicas EGB (Electronic Band Gap) están recibiendo en la actualidad
un renovado interés en el campo de las telecomunicaciones por sus aplicaciones en las bandas
de microondas y ondas milimétricas. La característica principal de estas estructuras es que
presentan un diagrama de dispersión compuesto por diferentes bandas de paso y bandas
prohibidas. Es un hecho conocido en la literatura técnica que para aplicaciones de filtrado,
estas estructuras proporcionan dimensiones físicas más reducidas y una banda de rechazo más
selectiva respecto a la misma estructura equivalente no periódica [1]. Estas características son
consecuencia directa de la forma en la que propagan las ondas de campo electromagnético
dentro de una estructura periódica; al rebajar la velocidad de fase se consigue una reducción
de la longitud de onda y un mejor nivel de rechazo de la banda de frecuencias que se quiere
eliminar [2].
Además, debido al comportamiento menos dispersivo de estas ondas lentas, se
pueden lograr filtros con mayor selectividad en la banda de rechazo y líneas de transmisión de
baja dispersión. Recientemente, se ha demostrado cómo incluyendo inserciones metálicas en
las paredes de una guía de onda rectangular (plano E), se pueden obtener estructuras
periódicas EBG (Electronic Band Gap) en guía de ondas [3], [1]. Además, también se ha logrado
diseñar filtros paso-bajo empleando estas estructuras con inserciones basadas en guía de onda
rectangular [4].
En este trabajo se han diseñado filtros paso-banda a partir del diagrama de bandas de
estructuras periódicas EBG infinitas basadas en guías circulares con corrugaciones metálicas.
Una vez calculado el diagrama de bandas de la estructura periódica infinita para obtener un
filtro paso-banda real (es decir, implementado con un número finito y reducido de celdas), es
necesario adaptar la impedancia de Bloch del primer modo de Floquet de la estructura EBG a
la impedancia del modo
de la guía de entrada/salida, ya que la estructura EBG por sí sola
no suele proporcionar un nivel de reflexión adecuado. Para conseguir dicha adaptación, se ha
optado por diseñar unos transformadores con respuesta Chebyshev utilizando guías circulares
de cuarto de onda de longitud y de diferentes radios. Además, el resultado final se alcanzará
después de un proceso de optimización del transformador utilizando el programa FEST3D [5].
REFERENCIAS
[1] G. Goussetis, and D. Budimir, “Novel periodically loaded E-plane filters” IEEE Microw. Wireless Comp. Lett., vol. 13,
no. 6, pp. 193–195, Jun. 2003.
[2] S. Marini, A. Coves, V. E. Boria, and B. Gimeno, Efficient modal analysis of periodic structures loaded with arbitrarily
shaped waveguides, IEEE Trans. Microwave Theory & Tech., vol. 58, no. 3, pp. 529-536, Mar. 2010
[3] G. Goussetis, A. Faresidis and P. Kosmas, Efficient analysis, design, and filter applications of EBG waveguide with
periodic resonante loads, IEEE Trans. Microwave Theory & Tech., vol. 54, no. 11, pp. 3885-3892, November 2006.
[4] S. Marini, P. Soto, A. Coves, B. Gimeno, V. Boria “Diseño de filtros paso-bajo a partir de estructuras periódicas EBG
con inserciones metálicas”
[5] FEST3D, Aurora Software and Testing, S.L. on behalf of ESA/ESTEC, Valencia, Spain (www.fest3d.com)