En esta tesis se realiza el análisis y la optimización del diseño de sensores de microondas, basados tanto en guías de onda coaxiales como en circuitos planares, para poder llevar a cabo la caracterización dieléctrica de materiales, así como la monitorización de los mismos en procesos industriales. Se describen novedosos métodos de diseño para conseguir que los sensores proporcionen la máxima sensibilidad a los cambios de las propiedades dieléctricas de los materiales; y se aplican nuevos modelos de análisis de los sensores de microondas, más completos que los existentes hasta el momento. Todo ello ha permitido desarrollar con éxito diversas aplicaciones tanto en el ámbito industrial como en el de laboratorio. / García Baños, B. (2008). Estudio y optimización de sensores de microondas para la caracterización y monitorización de materiales en procesos industriales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10628 / Palancia

Las emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua (o/w) están compuestas por una mezcla de aceite, agua, lodo y otros agentes. Se pueden encontrar en el proceso y/o en los vertidos de diferentes tipos de industrias, tales como refinerías de petróleo, plantas procesadoras de aceite de consumo, industrias farmacéuticas, industrias de alimentos, etc. El calentamiento de un material a una frecuencia de microondas depende de la frecuencia de la onda electromagnética y de las propiedades dieléctricas, así como de la acumulación de energía interna que va ligada a la profundidad de penetración del campo dentro del material. De este modo, el conocimiento preciso de las propiedades dieléctricas de los materiales es fundamental para conocer su comportamiento bajo la influencia de un campo electromagnético. El objetivo general de esta tesis es proponer métodos alternativos basados en la tecnología de microondas para monitorizar, caracterizar y/o separar emulsiones. Para ello, se determinaron los protocolos de preparación de emulsiones prototipo en el laboratorio, empleando dos fases distintas (ácido oleico y aceite mineral SAE 40), de composición similar a las encontradas en la industria. Paralelamente se ha seleccionado, montando y calibrando un sistema de medida de propiedades dieléctricas en un rango de frecuencias de 1 a 4 GHz (rango cercano a la frecuencia estándar de calentamiento f =2.45 GHz) y de esta manera se ha obtenido un amplio espectro de información del comportamiento dieléctrico de las emulsiones, que servirán para diseñar en una fase posterior aplicadores de microondas. En base a este estudio preliminar se planteó una experiencia piloto con emulsiones reales presentes en el proceso de extracción de aceite de palma africana, con el fin de determinar el efecto de las microondas en la separación y en la calidad del aceite recuperado. / Pérez Páez, R. (2009). Aplicación de microondas en el tratamiento de emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua (o/w) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4328 / Palancia

Las guías coaxiales se emplean frecuentemente en la alimentación e interconexión de un elevado número de dispositivos de microondas y ondas milimétricas utilizados en numerosas aplicaciones prácticas (filtros, diplexores, multiplexores, etc.). Por ello, la caracterización rigurosa y eficiente de la excitación coaxial de dispositivos implementados en tecnología guiada es un tema de investigación muy importante que ha sido tratado ampliamente en la literatura técnica. Sin embargo, el número de contribuciones que se dedican a investigar este tema desde un punto de vista multimodal es realmente reducido. El objetivo fundamental de este trabajo consiste en la caracterización multimodal eficiente de la excitación coaxial de dispositivos implementados en guía rectangular utilizando el método BI-RME (Boundary Integral - Resonant Mode Expansion) 3D. En concreto, en este trabajo se caracterizan dos tipos de configuraciones ampliamente utilizadas en la práctica: la excitación coaxial clásica, y la excitación coaxial en configuración colineal. Este último tipo de excitación se emplea comúnmente en los denominados filtros en configuración comb-line, los cuales también son objeto de investigación en el presente trabajo. En particular, se ha desarrollado una herramienta de análisis y diseño muy eficiente desde un punto de vista computacional que permite caracterizar de forma precisa este tipo de filtros. Otro de los objetivos del presente trabajo es el análisis y el diseño de uniones en guía rectangular compensadas con postes conductores de geometría cilíndrica utilizando la técnica BI-RME 3D. Las uniones diseñadas (codos rectos, uniones en T, uniones T mágica y uniones turnstile) presentan una respuesta eléctrica óptima y, además, el trabajo desarrollado demuestra que la posición relativa del poste en la estructura es un parámetro de diseño muy importante que no se había considerado previamente en la literatura técnica dedicada a este tema. / San Blas Oltra, ÁA. (2008). Análisis y diseño de dispositivos pasivos de microondas y milimétricas en guía de ondas con excitación coaxial [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8308 / Palancia

En este trabajo, se han desarrollado e implementado técnicas modales para la resolución de problemas en guía de onda, que son muy populares en la industria de las microondas por su capacidad de resistir altas potencias. El análisis modal de los campos en estructuras guiadas permite descomponer un dispositivo complejo en varios elementos más sencillos, que pueden ser analizados de forma separada con el método más apropiado en cada caso. Básicamente, las técnicas modales pueden dividirse en aquéllas que analizan uniones en guía, y las que calculan las características de propagación de una guía en concreto. Posteriormente, la aplicación del análisis circuital generalizado permite unir convenientemente estas estructuras. Se ha realizado un análisis de la bibliografía que aporta contribuciones en estos campos. Se han implementado las técnicas que se han considerado más eficientes para resolver los problemas concretos, generalizadas a guías N-furcadas, que son una extensión de las guías bifurcadas. En particular, se han realizado contribuciones en la teoría del método de los modos acoplado, para caracterizar guías de onda parcialmente rellenas sin restricciones. En casos en los que la geometría hacía imposible el tratamiento analítico, se ha recurrido a los elementos finitos de forma híbrida con las técnicas modales propuestas. Con estas herramientas, se han diseñado dispositivos de microondas y se ha validado su comportamiento acudiendo al análisis con otros simuladores. Se presenta también una sugerencia de líneas de continuación de este trabajo. / Pitarch Portero, JS. (2007). Modelado con técnicas modales de estructuras de microondas basadas en guías N-furcadas arbitrariamente rellenas con materiales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1986