{"id":{"repo_id":"upc-spain","oai_identifier":"oai:repositorio.upct.es:10317/19798"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/upc-spain/oai:repositorio.upct.es:10317/19798","repository":{"repo_id":"upc-spain","name":"Universidad Politécnica de Cartagena","base_url":"http://repositorio.upct.es/oai/request"},"display":{"title":"Estrategias avanzadas de diseño y reconfiguración de filtros pasa banda de microondas para comunicaciones por satélite","abstract":"[SPA] En el contexto actual de las telecomunicaciones, caracterizado por una creciente demanda de mayores tasas de datos y un acceso más amplio al espectro electromagnético, los requisitos sobre los componentes de microondas son cada vez más exigentes. Entre estos componentes, los filtros pasa-banda desempeñan un papel fundamental al permitir la selección de canales y garantizar la integridad de la señal. Para responder a las necesidades de los sistemas modernos, estos dispositivos deben ofrecer un rendimiento elevado en términos de manejo de potencia, bajas pérdidas de inserción, alta selectividad y robustez mecánica. En este marco, la presente tesis doctoral se centra en el diseño, desarrollo y validación experimental de filtros pasa-banda de altas prestaciones implementados mediante tecnología de guía de onda rectangular (RW). La tesis explora configuraciones innovadoras de filtros pasa-banda que integran distintos tipos de resonadores en anillo (SRRs), incluyendo versiones planares y complementarias metálicas (CSRRs) con alto factor de calidad (Q). Los diseños propuestos se desarrollan mediante metodologías sistemáticas basadas en técnicas de síntesis y se validan mediante simulaciones electromagnéticas y la fabricación de prototipos experimentales. Los resultados obtenidos demuestran mejoras significativas en parámetros clave como la selectividad, la pérdida de inserción y la compacidad del dispositivo, en comparación con soluciones previas. Asimismo, se introduce un concepto de filtro resintonizable basado en SRRs de alto Q integrados en estructuras de guía de onda. La caracterización experimental del prototipo confirma una reconfiguración ágil en frecuencia con un comportamiento eléctrico estable, lo que lo convierte en una solución versátil para entornos de comunicación dinámicos. Finalmente, esta tesis aporta avances significativos en el diseño de filtros pasa-banda mediante el desarrollo de un modelo de iris extendido, derivado del circuito equivalente convencional para iris que conectan guías monomodo. Este modelo amplía su aplicabilidad a configuraciones de doble modo, permitiendo una caracterización electromagnética precisa de los elementos de acoplamiento y constituyendo la base para metodologías sistemáticas de diseño adaptadas a filtros de doble modo. Dichas metodologías permiten un diseño eficiente de filtros basados tanto en cavidades TE201 como en cavidades de doble modo TE201/TE102. Algunos de los diseños más relevantes han sido validados experimentalmente, confirmando la eficacia y el potencial del enfoque propuesto.[ENG] In the current telecommunications context, characterized by an increasing demand for higher data rates and a broader access to the electromagnetic spectrum, microwave components are subject to increasingly stringent electrical and mechanical requirements. Among these components, bandpass filters play a fundamental role by enabling channel selection and ensuring signal integrity. To meet the needs of modern systems, such devices must offer high performance in terms of power handling capacity, low insertion loss, frequency selectivity, and mechanical robustness. Within this framework, the present PhD thesis focuses on the design, development, and experimental validation of high-performance bandpass filters implemented using rectangular waveguide (RW) technology. The thesis explores innovative bandpass filter configurations incorporating various types of split ring resonators (SRRs), including planar SRRs and high-quality-factor (Q) thick-metallic complementary SRRs (CSRRs). The proposed designs are developed through systematic synthesis-based methodologies and validated using full-wave electromagnetic simulations and the fabrication of experimental prototypes. The results demonstrate significant improvements in key performance parameters such as selectivity, insertion loss, and compactness compared to existing solutions. In addition, a reconfigurable filter concept is introduced, based on high-Q SRRs integrated into waveguide structures. Experimental characterization of the prototype confirms agile frequency tuning with stable electrical performance, making it a versatile solution for dynamic communication environments. Finally, the thesis presents significant contributions to bandpass filter design through the development of an extended iris model, derived from the conventional equivalent circuit used for irises between monomode waveguides. This model expands its applicability to dual-mode configurations, enabling accurate electromagnetic characterization of coupling elements and serving as the basis for systematic design methodologies tailored to dual-mode filters. Such methodologies support the efficient design of filters based on both TE201 cavities and dual-mode TE201/TE102 cavities. Selected designs have been experimentally validated, confirming the effectiveness and potential of the proposed approach.","abstract_html":"[SPA] En el contexto actual de las telecomunicaciones, caracterizado por una creciente demanda de mayores tasas de datos y un acceso más amplio al espectro electromagnético, los requisitos sobre los componentes de microondas son cada vez más exigentes. Entre estos componentes, los filtros pasa-banda desempeñan un papel fundamental al permitir la selección de canales y garantizar la integridad de la señal. Para responder a las necesidades de los sistemas modernos, estos dispositivos deben ofrecer un rendimiento elevado en términos de manejo de potencia, bajas pérdidas de inserción, alta selectividad y robustez mecánica. En este marco, la presente tesis doctoral se centra en el diseño, desarrollo y validación experimental de filtros pasa-banda de altas prestaciones implementados mediante tecnología de guía de onda rectangular (RW). La tesis explora configuraciones innovadoras de filtros pasa-banda que integran distintos tipos de resonadores en anillo (SRRs), incluyendo versiones planares y complementarias metálicas (CSRRs) con alto factor de calidad (Q). Los diseños propuestos se desarrollan mediante metodologías sistemáticas basadas en técnicas de síntesis y se validan mediante simulaciones electromagnéticas y la fabricación de prototipos experimentales. Los resultados obtenidos demuestran mejoras significativas en parámetros clave como la selectividad, la pérdida de inserción y la compacidad del dispositivo, en comparación con soluciones previas. Asimismo, se introduce un concepto de filtro resintonizable basado en SRRs de alto Q integrados en estructuras de guía de onda. La caracterización experimental del prototipo confirma una reconfiguración ágil en frecuencia con un comportamiento eléctrico estable, lo que lo convierte en una solución versátil para entornos de comunicación dinámicos. Finalmente, esta tesis aporta avances significativos en el diseño de filtros pasa-banda mediante el desarrollo de un modelo de iris extendido, derivado del circuito equivalente convencional para iris que conectan guías monomodo. Este modelo amplía su aplicabilidad a configuraciones de doble modo, permitiendo una caracterización electromagnética precisa de los elementos de acoplamiento y constituyendo la base para metodologías sistemáticas de diseño adaptadas a filtros de doble modo. Dichas metodologías permiten un diseño eficiente de filtros basados tanto en cavidades TE201 como en cavidades de doble modo TE201/TE102. Algunos de los diseños más relevantes han sido validados experimentalmente, confirmando la eficacia y el potencial del enfoque propuesto.[ENG] In the current telecommunications context, characterized by an increasing demand for higher data rates and a broader access to the electromagnetic spectrum, microwave components are subject to increasingly stringent electrical and mechanical requirements. Among these components, bandpass filters play a fundamental role by enabling channel selection and ensuring signal integrity. To meet the needs of modern systems, such devices must offer high performance in terms of power handling capacity, low insertion loss, frequency selectivity, and mechanical robustness. Within this framework, the present PhD thesis focuses on the design, development, and experimental validation of high-performance bandpass filters implemented using rectangular waveguide (RW) technology. The thesis explores innovative bandpass filter configurations incorporating various types of split ring resonators (SRRs), including planar SRRs and high-quality-factor (Q) thick-metallic complementary SRRs (CSRRs). The proposed designs are developed through systematic synthesis-based methodologies and validated using full-wave electromagnetic simulations and the fabrication of experimental prototypes. The results demonstrate significant improvements in key performance parameters such as selectivity, insertion loss, and compactness compared to existing solutions. In addition, a reconfigurable filter concept is introduced, based on high-Q SRRs integrated into waveguide structures. Experimental characterization of the prototype confirms agile frequency tuning with stable electrical performance, making it a versatile solution for dynamic communication environments. Finally, the thesis presents significant contributions to bandpass filter design through the development of an extended iris model, derived from the conventional equivalent circuit used for irises between monomode waveguides. This model expands its applicability to dual-mode configurations, enabling accurate electromagnetic characterization of coupling elements and serving as the basis for systematic design methodologies tailored to dual-mode filters. Such methodologies support the efficient design of filters based on both TE201 cavities and dual-mode TE201/TE102 cavities. Selected designs have been experimentally validated, confirming the effectiveness and potential of the proposed approach.","abstract_has_math":false,"creators":["Oliva Aparicio, Antonio"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":[],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":2025,"date_issued":"2025","date_published":"2025","updated_at":"2026-07-24T05:39:40Z","subjects":["Microondas","Filtro pasa-banda","Tecnología de guía de onda rectangular (RW)","Resonadores en anillo (SRRs)"],"languages":[],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["hdl:10317/19798"],"render_values":[{"text":"hdl:10317/19798","href":null,"code":true}]}]},"links":{"outbound_url":"https://doi.org/10.31428/10317/19798","outbound_label":"DOI","outbound_source":"dc:identifier.doi"},"metadata_groups":[{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:date.issued","label":"Date","values":["2025"]},{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["doctoral thesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Microondas","Filtro pasa-banda","Tecnología de guía de onda rectangular (RW)","Resonadores en anillo (SRRs)"]}]},{"id":"identifiers","label":"Identifiers","entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["hdl:10317/19798"]},{"key":"dc:identifier.doi","label":"DOI","values":["10.31428/10317/19798"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description.other","label":"Dc Description Other","values":["[SPA] En el contexto actual de las telecomunicaciones, caracterizado por una creciente demanda de mayores tasas de datos y un acceso más amplio al espectro electromagnético, los requisitos sobre los componentes de microondas son cada vez más exigentes. Entre estos componentes, los filtros pasa-banda desempeñan un papel fundamental al permitir la selección de canales y garantizar la integridad de la señal. Para responder a las necesidades de los sistemas modernos, estos dispositivos deben ofrecer un rendimiento elevado en términos de manejo de potencia, bajas pérdidas de inserción, alta selectividad y robustez mecánica. En este marco, la presente tesis doctoral se centra en el diseño, desarrollo y validación experimental de filtros pasa-banda de altas prestaciones implementados mediante tecnología de guía de onda rectangular (RW). La tesis explora configuraciones innovadoras de filtros pasa-banda que integran distintos tipos de resonadores en anillo (SRRs), incluyendo versiones planares y complementarias metálicas (CSRRs) con alto factor de calidad (Q). Los diseños propuestos se desarrollan mediante metodologías sistemáticas basadas en técnicas de síntesis y se validan mediante simulaciones electromagnéticas y la fabricación de prototipos experimentales. Los resultados obtenidos demuestran mejoras significativas en parámetros clave como la selectividad, la pérdida de inserción y la compacidad del dispositivo, en comparación con soluciones previas. Asimismo, se introduce un concepto de filtro resintonizable basado en SRRs de alto Q integrados en estructuras de guía de onda. La caracterización experimental del prototipo confirma una reconfiguración ágil en frecuencia con un comportamiento eléctrico estable, lo que lo convierte en una solución versátil para entornos de comunicación dinámicos. Finalmente, esta tesis aporta avances significativos en el diseño de filtros pasa-banda mediante el desarrollo de un modelo de iris extendido, derivado del circuito equivalente convencional para iris que conectan guías monomodo. Este modelo amplía su aplicabilidad a configuraciones de doble modo, permitiendo una caracterización electromagnética precisa de los elementos de acoplamiento y constituyendo la base para metodologías sistemáticas de diseño adaptadas a filtros de doble modo. Dichas metodologías permiten un diseño eficiente de filtros basados tanto en cavidades TE201 como en cavidades de doble modo TE201/TE102. Algunos de los diseños más relevantes han sido validados experimentalmente, confirmando la eficacia y el potencial del enfoque propuesto.[ENG] In the current telecommunications context, characterized by an increasing demand for higher data rates and a broader access to the electromagnetic spectrum, microwave components are subject to increasingly stringent electrical and mechanical requirements. Among these components, bandpass filters play a fundamental role by enabling channel selection and ensuring signal integrity. To meet the needs of modern systems, such devices must offer high performance in terms of power handling capacity, low insertion loss, frequency selectivity, and mechanical robustness. Within this framework, the present PhD thesis focuses on the design, development, and experimental validation of high-performance bandpass filters implemented using rectangular waveguide (RW) technology. The thesis explores innovative bandpass filter configurations incorporating various types of split ring resonators (SRRs), including planar SRRs and high-quality-factor (Q) thick-metallic complementary SRRs (CSRRs). The proposed designs are developed through systematic synthesis-based methodologies and validated using full-wave electromagnetic simulations and the fabrication of experimental prototypes. The results demonstrate significant improvements in key performance parameters such as selectivity, insertion loss, and compactness compared to existing solutions. In addition, a reconfigurable filter concept is introduced, based on high-Q SRRs integrated into waveguide structures. Experimental characterization of the prototype confirms agile frequency tuning with stable electrical performance, making it a versatile solution for dynamic communication environments. Finally, the thesis presents significant contributions to bandpass filter design through the development of an extended iris model, derived from the conventional equivalent circuit used for irises between monomode waveguides. This model expands its applicability to dual-mode configurations, enabling accurate electromagnetic characterization of coupling elements and serving as the basis for systematic design methodologies tailored to dual-mode filters. Such methodologies support the efficient design of filters based on both TE201 cavities and dual-mode TE201/TE102 cavities. Selected designs have been experimentally validated, confirming the effectiveness and potential of the proposed approach."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Estrategias avanzadas de diseño y reconfiguración de filtros pasa banda de microondas para comunicaciones por satélite"]}]}],"canonical_facts":{"dc:date.issued":["2025"],"dc:description.other":["[SPA] En el contexto actual de las telecomunicaciones, caracterizado por una creciente demanda de mayores tasas de datos y un acceso más amplio al espectro electromagnético, los requisitos sobre los componentes de microondas son cada vez más exigentes. Entre estos componentes, los filtros pasa-banda desempeñan un papel fundamental al permitir la selección de canales y garantizar la integridad de la señal. Para responder a las necesidades de los sistemas modernos, estos dispositivos deben ofrecer un rendimiento elevado en términos de manejo de potencia, bajas pérdidas de inserción, alta selectividad y robustez mecánica. En este marco, la presente tesis doctoral se centra en el diseño, desarrollo y validación experimental de filtros pasa-banda de altas prestaciones implementados mediante tecnología de guía de onda rectangular (RW). La tesis explora configuraciones innovadoras de filtros pasa-banda que integran distintos tipos de resonadores en anillo (SRRs), incluyendo versiones planares y complementarias metálicas (CSRRs) con alto factor de calidad (Q). Los diseños propuestos se desarrollan mediante metodologías sistemáticas basadas en técnicas de síntesis y se validan mediante simulaciones electromagnéticas y la fabricación de prototipos experimentales. Los resultados obtenidos demuestran mejoras significativas en parámetros clave como la selectividad, la pérdida de inserción y la compacidad del dispositivo, en comparación con soluciones previas. Asimismo, se introduce un concepto de filtro resintonizable basado en SRRs de alto Q integrados en estructuras de guía de onda. La caracterización experimental del prototipo confirma una reconfiguración ágil en frecuencia con un comportamiento eléctrico estable, lo que lo convierte en una solución versátil para entornos de comunicación dinámicos. Finalmente, esta tesis aporta avances significativos en el diseño de filtros pasa-banda mediante el desarrollo de un modelo de iris extendido, derivado del circuito equivalente convencional para iris que conectan guías monomodo. Este modelo amplía su aplicabilidad a configuraciones de doble modo, permitiendo una caracterización electromagnética precisa de los elementos de acoplamiento y constituyendo la base para metodologías sistemáticas de diseño adaptadas a filtros de doble modo. Dichas metodologías permiten un diseño eficiente de filtros basados tanto en cavidades TE201 como en cavidades de doble modo TE201/TE102. Algunos de los diseños más relevantes han sido validados experimentalmente, confirmando la eficacia y el potencial del enfoque propuesto.[ENG] In the current telecommunications context, characterized by an increasing demand for higher data rates and a broader access to the electromagnetic spectrum, microwave components are subject to increasingly stringent electrical and mechanical requirements. Among these components, bandpass filters play a fundamental role by enabling channel selection and ensuring signal integrity. To meet the needs of modern systems, such devices must offer high performance in terms of power handling capacity, low insertion loss, frequency selectivity, and mechanical robustness. Within this framework, the present PhD thesis focuses on the design, development, and experimental validation of high-performance bandpass filters implemented using rectangular waveguide (RW) technology. The thesis explores innovative bandpass filter configurations incorporating various types of split ring resonators (SRRs), including planar SRRs and high-quality-factor (Q) thick-metallic complementary SRRs (CSRRs). The proposed designs are developed through systematic synthesis-based methodologies and validated using full-wave electromagnetic simulations and the fabrication of experimental prototypes. The results demonstrate significant improvements in key performance parameters such as selectivity, insertion loss, and compactness compared to existing solutions. In addition, a reconfigurable filter concept is introduced, based on high-Q SRRs integrated into waveguide structures. Experimental characterization of the prototype confirms agile frequency tuning with stable electrical performance, making it a versatile solution for dynamic communication environments. Finally, the thesis presents significant contributions to bandpass filter design through the development of an extended iris model, derived from the conventional equivalent circuit used for irises between monomode waveguides. This model expands its applicability to dual-mode configurations, enabling accurate electromagnetic characterization of coupling elements and serving as the basis for systematic design methodologies tailored to dual-mode filters. Such methodologies support the efficient design of filters based on both TE201 cavities and dual-mode TE201/TE102 cavities. Selected designs have been experimentally validated, confirming the effectiveness and potential of the proposed approach."],"dc:identifier":["hdl:10317/19798"],"dc:identifier.doi":["10.31428/10317/19798"],"dc:subject":["Microondas","Filtro pasa-banda","Tecnología de guía de onda rectangular (RW)","Resonadores en anillo (SRRs)"],"dc:title":["Estrategias avanzadas de diseño y reconfiguración de filtros pasa banda de microondas para comunicaciones por satélite"],"dc:type":["doctoral thesis"]},"updated_at":"2026-07-24T05:39:40Z"}