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La presente tesis esta centrada en el analisis y sintesis de dispositivos de microondas. Mas concretamente, se han desarrollado tres tipos de celdas basadas en estructuras metamateriales, las cuales se han aplicado en el diseno original de filtros compactos en tecnologia planar (linea microtira, guia coplanar y guia de onda integrada en sustrato, SIW). Las celdas y dispositivos propuestos pueden ser de un gran interes para los futuros sistemas de comunicacion. Por un lado, la tecnologia planar es un metodo de fabricacion maduro y de bajo coste y, por otro lado, los dispositivos basados en estructuras metamateriales presentan propiedades electromagneticas singulares que permiten reducir el tamano y superar las limitaciones de los dispositivos convencionales. Entre los diferentes metamateriales que existen, se utilizaron los pertenecientes a los cristales electromagneticos (Electromagnetic Band Gap, EBG) y a los medios de Veselago. Los EBG convencionales son estructuras con una unica fila de patrones circulares periodicos, grabados en el plano de masa de una linea microtira. Estas estructuras exhiben bandas de frecuencia en las que se permiten y se impiden la propagacion electromagnetica. Este comportamiento es conocido como reflector de Bragg. Las estructuras EBG propuestas sustituyen los patrones circulares por celdas basadas en geometrias fractales de Koch (KFEBG), creadas a partir de una configuracion hexagonal. Estas celdas KFEBG permiten superar el limite constructivo radio-periodo (r/a) en EBG convencionales, definido en 0.45. Cuando r/a 0.5, la estructura microtira-KFEBG presenta una amplia banda de rechazo, inusual para este tipo de configuracion. Por ello, se aplico la estructura periodica KFEBG con r/a > 0.5 en el diseno de filtros compactos paso-bajo en tecnologias microtira y SIW. Para mejorar la respuesta en frecuencia y reducir el tamano de estos filtros, se realizo una apodizacion modulada de los parametros de diseno. Finalmente, se desarrollo un metodo de sintesis original para lograr estos disenos. Por otro lado, los medios de Veselago, tambien entre otras denominaciones materiales zurdos (Left-Handed, LH), se caracterizan por poseer partes reales de permitividad y de permeabilidad simultaneamente negativas. En ellos, es posible la propagacion de ondas regresivas entre otros fenomenos inusuales. Las configuraciones iniciales estan basadas en resonadores de anillos (celdas) SRR y CSRR (Split ring resonator, Complementary Split ring resonator), acoplados a una linea de transmision. A posteriori, se desarrollaron las versiones abiertas OSRR (Open Split ring resonator) y OCSRR (Open Complementary Split ring resonator) que permiten una conexion directa con la linea de transmision, una mayor facilidad de diseno de dispositivos y un tamano reducido con respecto a los SRR y CSRR. En este trabajo, se propone dos celdas basadas en resonadores de anillos abiertos: la OISRR (Open Interconnected Split Ring Resonator) de tipo mono-planar como las anteriores y la DOSRR (Double- Sided Open Split Ring Resonator) de tipo bi-planar con parametros de diseno en dos planos diferentes. Ambas celdas poseen un tamano reducido como la OSRR y caracteristicas interesantes. Las celdas DOSRR y OISRR se aplicaron, respectivamente, al diseno en tecnologia planar de filtros compactos paso-banda con altos niveles de rechazo y filtros compactos rechazo-banda de alta selectividad (notch)

Análisis y diseño de filtros compactos de microondas basados en cristales electromagnéticos y resonadores metamateriales