Programa del congreso

In the electromagnetic analysis of large or complex environments the CAD of the entire platform is separately generated, typically. In that circumstances, independent meshes of separately generated CADs, does not conform in the boundaries, or forcing conforming leads to increasing complexity. Another examples where non-conformity between meshes appears are multiscale complexity, h-refinement, general assemblies of structures, more of then very useful in domain decomposition techniques. In Surface Integral Equation methods, we can lead with non-conformities using several techniques. We present several techniques for solving nonconformal assemblies of structures, based on, mainly, Discontinuous Galerkin and multi-trace techniques.

Este trabajo se centra en la combinación de las técnicas de subgridding y conformal, dentro del método FDTD, para abordar geometrı́as complejas, especialmente en aplicaciones de RCS para baja observabilidad y en contextos multiescala. Aprovechamos las ventajas de ambas aproximaciones para lograr resultados más precisos y eficientes. La incorporación de la técnica conformal mejora tanto la precisión como la eficiencia de los métodos subgridding, permitiendo reducir el número de niveles necesarios.

A reconfigurable liquid crystal (LC) based reflectarray (RA) designed for operation in the D-band from 105 to 125 GHz is numerically demonstrated. The device has a configuration of a high-impedance surface with a meta-array of 29×33 patches on a 2-mm-thick quartz substrate separated from the ground plane through a 40 μm-thick LC layer. The electric biasing of the LC-loaded RA unit cells is realized by introducing narrow inductive strips connecting neighboring patches in one imension. A novel LC composition with low dielectric losses (<0.003) and high dielectric anisotropy (>1.3) as been developed for operation at millimeter-waves. The results demonstrate a reflection phase tunability of 210° and low insertion losses of 2.5 dB. Furthermore, the device was demonstrated as a proof of concept for 1D beam-steering applications, exhibiting an operational bandwidth of 12 GHz.

En los últimos años, se ha observado un crecimiento exponencial en los nuevos sistemas de comunicaciones, entre los cuales se destacan las comunicaciones inalámbricas y espaciales. Este fenómeno ha generado un incremento significativo en los requisitos de los sistemas de radiofrecuencia. Este aumento no solo se refiere a la respuesta eléctrica de dichos sistemas, sino también a otros parámetros de importancia, tales como el peso, el coste, el volumen y la integrabilidad con otras tecnologías. Con el propósito de cumplir con estos requisitos emergentes, los circuitos integrados en substrato, específicamente los denominados Circuitos Integrados en Substrato Vacío (Empty Substrate Integrated Circuits (ESIC)), se presentan como una solución altamente prometedora. Estos circuitos son reconocidos por su bajo coste, ligereza y facilidad de integración, preservando al mismo tiempo su eficacia en términos de respuesta eléctrica. La principal ventaja de esta tecnología radica en la capacidad de incorporar tanto componentes activos como pasivos, así como antenas, utilizando el mismo substrato o combinando varios de ellos mediante procesos de fabricación planar estándar. La naturaleza vacía de estos circuitos posibilita la implementación de componentes de alto rendimiento sin comprometer las características previas. En este contexto, la presente tesis doctoral se propone como objetivo central la investigación, diseño, desarrollo y fabricación de antenas y nuevos componentes de microondas utilizando tecnologías vacías integradas en substrato, con enfoque en aplicaciones para satélites de dimensiones reducidas. La tesis abordará la exploración de nuevos componentes de microondas comúnmente presentes en las cargas útiles de satélites, tales como filtros, transiciones entre tecnologías planares, divisores, entre otros, así como antenas, tanto como elementos individuales, y en agrupaciones. Estas investigaciones se realizarán en el marco de las mencionadas tecnologías emergentes, con la finalidad de lograr un grado de miniaturización, dispositivos altamente eficientes, y de bajo perfil manteniendo sus características esenciales y obteniendo respuestas mejoradas en comparación con soluciones previamente conocidas. La combinación global de los dispositivos y antenas propuestos en la tesis doctoral abre nuevas posibilidades en las tecnologías vacías integradas en substrato, contribuyendo potencialmente a mejorar la capacidad, robustez y compacidad de los sistemas de comunicaciones emergentes

El tema de la tesis se centra en el diseño de la próxima generación de dispositivos IoT, los cuales requieren un cambio de paradigma debido a las exigencias de bajo consumo de un gran número de aplicaciones. En estos tres minutos se trata de manera general y divulgativa como utilizar la técnica de retrodispersión juntamente con señales de espectro ensanchado para cumplir los requisitos de bajo consumo sin sacrificar el rango de comunicación.

Presentación en video para el concurso 3MT, sobre el tema de mi tesis: antenas de onda de fuga basadas en metasuperficies.

La técnica de reconstrucción de imágenes mediante el uso de patrones de radiación distintos es ya conocida. Un tipo particular de patrones de radiación diferentes son aquellos que poseen un momento angular definido (OAM por sus siglas en inglés). El momento angular se define en función de la distribución de la fase. La principal virtud de los OAMs consiste en la inexistencia de interferencias entre patrones con distinto momento angular, lo que permite usarlos para el envío de información masiva (hasta 1,6 Tbits/s) simultánea a través de un mismo canal. Se presentan como una alternativa óptima para la técnica de imaging.

El principal objetivo de esta propuesta de tesis doctoral es diseñar estructuras capaces de generar OAMs, con el fin de explotar sus capacidades y particularmente fabricar sistemas de reconstrucción de imágenes en radiofrecuencia basados en metamateriales transmisivos o reflectivos que sean capaces de generar patrones de radiación independientes entre sí (OAMs) a través de una reconfiguración electrónica o mecánica.

Tecnologías como el 5G o el 6G hacen y harán posible el acceso total a internet en cualquier lugar del mundo, además a un coste bajo. Está tesis versa sobre nuevos métodos de fabricación para dispositivos milimétricos en comunicaciones por satélite

y la combinación de estos nuevos métodos como pueden ser las fabricaciones 3D con los sistemas clásicos de fabricación consiguiendo ampliar las ventajas de cada sistema y reduciendo sus puntos flacos.

Este trabajo propone una técnica para el diseño de absorbedores de microondas y ondas milimétricas mediante la combinación de superficies selectivas en frecuencia (FSSs) y grafeno inducido por láser (LIG). Dos estructuras FSS han sido diseñadas y fabricadas experimentalmente, actuando como filtro frecuencial la primera de ellas y como absorbente de banda ancha la segunda.

This paper presents a metal-only reflectarray based on a 3D unit cell with dual-band capability. The 3D unit cell is a square waveguide whose vertical walls include resonator elements with independent frequency performance. Different resonator geometries are analyzed to obtain a reflected phase variation in the target frequency band and to be feasible for 3-D manufacturing. C-shaped, triangle-shaped, and circle-shaped resonators are selected to obtain the required phase shift in reflection. A reflectarray (RA) prototype is designed, including pairs of resonators where the C-shaped resonator controls the low-frequency band, and the triangle resonators do so for the high-frequency band. The main reflected beam directions for each frequency band are different to show the independent phase tuning of the resonators. The prototypes are manufactured using stereolithography (SLA) with a subsequent silver coating. Measured results show realized gains of 21 dBi in the 18 GHz band and 24 dBi in the 26.5 GHz band, with a high radiation efficiency and good agreement with the simulated results.

The potential of single-node mmWave radar systems can be expanded with more sophisticated configurations, such as multi-frequency, multistatic, or phased-array radars. This paper presents a 120 GHz radar node, designed with a focus on transitioning to multistatic or phased-array setups, emphasizing scalability for integration into phased-array configurations. This involves addressing critical factors often overlooked, such as synchronization and data handling. A 120 GHz phased-array radar has been developed based on the custom-made single-node radar sensor. The array comprises 15 synchronized radar nodes with a Multiple-Input Multiple-Output setup. After a calibration procedure with a point-like target, the array is used to generate a range-crossrange image.

Non-contact monitoring of vital signs has been increasing demand in healthcare applications. Monitoring biomarkers such as heart rate variability (HRV) or pulse wave velocity (PWV) in home scenarios is crucial for early detection of cardiovascular disease or the worsening of these diseases. This paper presents a mmWave radar network to measure pulse transit time (PTT) and PWV without contact. The experiment is carried out measuring simultaneously the carotid, the heart and the femoral of a healthy subject. Results reflect that the system is capable of measuring the carotid-femoral PWV (cfPWV), which is the gold standard for measuring arterial stiffness.

Este estudio introduce un novedoso modelo de circuito semianalítico destinado a caracterizar completamente las propiedades de una celda unitaria dieléctrica compuesta por bloques en forma de T, a diferencia de los estudios tradicionales donde se aplica la teoría de medios efectivos. Empleando diversos fittings, se alcanza una total comprensión de las propiedades de la celda unitaria. Posteriormente, aprovechando este enfoque, se desarrolla un modelo semianalítico que muestra una sólida concordancia con los parámetros de dispersión derivados de un simulador de onda. Mediante la manipulación de la proporción dieléctrico – aire, el modelo presentado recoge correctamente los diversos comportamientos exhibidos por celdas unitarias de distintas permitividades y tamaños eléctricos. A lo largo de todo el artículo se estudiarán las diversas limitaciones del modelo a la vez que su rango de aplicabilidad para diversas permitividades.

Además, como aplicación práctica, se diseñan transmitarrays cuyo objetivo sea generar ondas de momento angular orbital (OAM) basadas en las celdas unitarias dieléctricas analizadas y posteriormente se fabrican mediante impresión 3D. El objetivo de estos sistemas será la comunicación a altas frecuencias. Los resultados simulados muestran un correcto resultado de modos OAM a 85 GHz, a la espera de ser medidos experimentalmente

Los polarizadores integrados en chip se han utilizado ampliamente para controlar la polarización de los sistemas fotónicos basados en la plataforma de silicio sobre aislante, que presenta una fuerte birrefringencia. El diseño de polarizadores que atenúan la luz polarizada TE mientras permiten el paso de la luz polarizada TM con pocas pérdidas supone un reto importante en la plataforma estándar de silicio sobre aislante de 220 nm debido al mayor confinamiento que experimenta la polarización TE en comparación con la polarización TM. En este trabajo, proponemos y demostramos experimentalmente un polarizador paso-TM de banda ancha, bajas pérdidas y alta relación de extinción que utiliza una estructura de Bragg. Aprovechando un metamaterial de sub-longitud de onda, manipulamos la estructura de Bragg para reflejar el modo TE fundamental en el modo TE de primer orden, permitiendo al mismo tiempo la transmisión del modo TM. Los resultados experimentales muestran una relación de extinción superior a 20 dB y pérdidas de inserción inferiores a 1 dB dentro de un ancho de banda de al menos 120 nm.

The present work reports our recent advances on the development of new type of complex materials for improved broadband microwave absorption. Composite systems, containing powder functional magnetic components, have been build-up and optimized for stealth applications. Specific far field measuring systems have been designed, as well, to have a clear picture about the real performance of our materials. Experimental data and theoretical models are compared and discussed to have a full understanding of the absorption process. The results obtained so far show promising opportunities to enhance broadband radar absorption by means of multi-layered functional systems.

A flat periodic FSS (frequency –selective surface) is presented fully manufactured with a standard 3D printer and commercial dielectric and conductive PLA filament. The absorber is comprised of graphite filled polylactic acid (PLA) two-dimensional array of sinuous elements, backed by a PLA substrate and graphite filled PLA ground plane. The absorber was optimized for 8 to 12 GHz and offers a 10 dB reflection reduction bandwidth BW of 52.38% (7.44-12.72 GHz) for both polarizations. The thickness of the proposed absorber is less than 0.125 λ_L (wavelength at the lowest cutoff frequency f_L). The results provided shown the possibilities of this printing technology,

This communication presents preliminary results on the design of a patch antenna array fed by transverse slots in the broad wall of a groove gap waveguide. First, we propose an innovative approach to widening the band of the structure by the use of reflection canceling posts (RCPs) integrated within a groove of the waveguide.

Then analysis of the RCS is conducted for the proposed antenna. A metasurface is designed to reduce the radar cross-section (RCS) for off-the-grid radar applications.

In this contribution, a metasurface has been designed capable of reducing the radar cross section in X-Band. To this end, the analysis and optimisation of its unit cells and, subsequently, of the complete structure has been carried out. Furthermore, it has been designed in such a way that its response is independent of polarization and target size and works for an incidence range of [-60,60]º. For both monostatic and bistatic, a radar cross section reduction below -12 dB is achieved, which means a reduction in distance of 50%, in a bandwidth of 22.22% (9.2 – 11.5 GHz) for the monostatic case and 19.72% (9.6 – 11.7 GHz) for the bistatic case.