[ES] La cantidad de servicios de telecomunicación se ha incrementado signiticativamente en las últimas décadas. El uso de teléfonos inteligentes, así como el Internet de las Cosas, está generando una saturación del espectro electromágnetico. Por tanto, los requisitos de los sistemas de microondas han cambiado para adaptarse a estos nuevos avances. Para satisfacer estas necesidades, se busca el desarrollo de dispositivos de bajo coste, volumen, peso y consumo. Además, interesa que sean espectralmente eficientes y fácilmente integrables con otros dispositivos. Entre todos los dispostivos de microondas, los filtros son elementos clave dentro de los sistemas de comunicaciones móviles e inalámbricas. Es por ello que el diseño de filtros que cumplan con los requisitos mencionados se ha convertido en un tema de gran interés. Para dar respuesta a este problema ha surgido la tecnología de Guía de Onda Integrada en Sustrato (Substrate Integrated Waveguide (SIW)), que permite la implementación de filtros con un reducido tamaño y fácilmente integrables con otros dispositivos en tecnología planar. Dicha tecnología presenta unas prestaciones en cuanto a manejo de potencia y pérdidas mejores que la tecnología de circuito impreso (Printed Circuit Board (PCB)), aunque no llegan a ser iguales que las de la guía de onda clásica. Por otro lado, la saturación espectral también lleva al estudio de filtros con respuestas variables en frecuencia, es decir, que puedan cambiar su frecuencia central y ancho de banda con el fin de adaptarse a las necesidades del sistema. Por ello, el objetivo general de esta Tesis es el análisis y diseño de nuevos filtros reconfigurables en tecnología integrada. El trabajo empieza con el estudio de los fundamentos de los filtros de microondas hasta llegar al diseño de resonadores reconfigurables en tecnología SIW usando el cristal líquido como material de reconfiguración. En primer lugar, se ha estudiado la influencia que los cambios en el valor de la permitividad dieléctrica en el interior de las estructuras filtrantes pueden tener en la respuesta de las mismos. En particular, se desarrollan filtros alternando secciones de línea con y sin dieléctrico dentro de una SIW vacía, Empty Substrate Integrated Waveguide (ESIW). Una vez hecho esto, se procede al estudio de materiales que tengan un valor de permitividad dieléctrica variable de alguna forma. En concreto, se ha realizado la caracterización de diferentes mezclas de cristal líquido a la frecuencia de microondas. Dicho material cambia su valor de permitividad cuando se le aplica un campo eléctrico o magnético. Dado que para la reconfiguración de la respuesta de los filtros se requiere de una estructura desacoplada en baja frecuencia, es decir, con más de un conductor, se ha desarrollado una estrategia para el desacoplo de la estructuras ESIW, la tecnología Decoupled Empty Substrate Integrated Waveguide (DESIW). Por último, se han diseñado resonadores en dicha tecnología DESIW, que se han llenado de cristal líquido y aplicado unos campos de polarización, consiguiendo variar su respuesta en frecuencia. Dichos resonadores constituyen el elemento básico para el desarrollo de filtros de microondas. Es por ello que el conocimiento obtenido en la Tesis es una buena base para futuros trabajos esta tecnología que permitan conseguir filtros de altas prestaciones. / [CAT] La quantitat de serveis de telecomunicació s'ha incrementat significativament en les últimes dècades. L'ús de telèfons intel$\cdot$ligents, així com la internet de les coses, està generant una saturació de l'espectre electromagnètic. Per tant, els requisits dels sistemes de microones han canviat per a adaptar-se a aquests nous avanços. Per a satisfer aquestes necessitats, se cerca el desenvolupament de dispositius de baix cost, volum, pes i consum. A més, interessa que siguen espectralment eficients i fàcilment integrables amb altres dispositius. Entre tots els dispositius de microones, els filtres són elements clau dins dels sistemes de comunicacions mòbils i sense fil. És per això que el disseny de filtres que complisquen els requisits esmentats s'ha convertit en un tema de gran interès. Per a donar resposta a aquest problema ha sorgit la tecnologia de Guia d'Ona Integrada en Substrat (Substrate Integrated Waveguide (SIW)), que permet la implementació de filtres amb una reduïda grandària i fàcilment integrables amb altres dispositius en tecnologia planar. Aquesta tecnologia presenta unes prestacions quant a maneig de potència i pèrdues millors que la tecnologia de circuit imprès (Printed Circuit Board (PCB)), encara que no arriben a ser iguals que les de la guia d'ona clàssica. D'altra banda, la saturació espectral també porta a l'estudi de filtres amb respostes variables en freqüència, és a dir, que puguen canviar la seua freqüència central i l'amplada de banda amb la finalitat d'adaptar-se a les necessitats del sistema. Per això, l'objectiu general d'aquesta tesi és l'anàlisi i el disseny de nous filtres reconfigurables en tecnologia integrada. El treball comença amb l'estudi dels fonaments dels filtres de microones, fins a arribar al disseny de ressonadors reconfigurables en tecnologia SIW usant el cristall líquid com a material de reconfiguració. En primer lloc, s'ha estudiat la influència que els canvis en el valor de la permitivitat dielèctrica a l'interior de les estructures filtrants poden tenir en la resposta d'aquestes. En particular, es desenvolupen filtres que alternen seccions de línia amb dielèctric i sense dins d'una SIW buida, Empty Substrate Integrated Waveguide (ESIW). Una vegada fet això, es procedeix a l'estudi de materials que tinguen un valor de permitivitat dielèctrica variable d'alguna forma. En concret, s'ha realitzat la caracterització de diferents mescles de cristall líquid a la freqüència de microones. Aquest material canvia el seu valor de permitivitat quan se li aplica un camp elèctric o magnètic. Atès que per a la reconfiguració de la resposta dels filtres es requereix una estructura desacoblada en baixa freqüència, és a dir, amb més d'un conductor, s'ha desenvolupat una estratègia per al desacoblament d'estructures ESIW, la tecnologia Decoupled Empty Substrate Integrated Waveguide (DESIW). Finalment, s'han dissenyat ressonadors en aquesta tecnologia DESIW, que s'han omplit de cristall líquid i aplicat uns camps de polarització, i s'ha aconseguit variar la seua resposta en freqüència. Aquests ressonadors constitueixen l'element bàsic per al desenvolupament de filtres de microones. És per això que el coneixement obtingut en la tesi és una bona base per a futurs treballs d'aquesta tecnologia que permeten aconseguir filtres d'altes prestacions. / [EN] The number of telecommunication services has increased significantly in recent decades. The use of smartphones, as well as the Internet of Things, is generating a saturation of the electromagnetic spectrum. Therefore, the requirements of microwave systems have changed to adapt to these new developments and related challenges. For achieving these needs, the development of devices with low cost, volume, weight and power consumption is sought. In addition, it interests to be spectrally efficient, to offer high performance, and to be easily integrated with other devices. Among all microwave devices, filters are key elements within mobile and wireless communication systems. In this context, the design of filters that meet the aforementioned requirements has become a topic of great interest. For solving this problem, Substrate Integrated Waveguide (SIW) technology has emerged, which allows the implementation of filters with a small size and to be easily integrated with other devices in planar technology. This technology has better power handling and loss performance than Printed Circuit Board (PCB) technology, although they do not have the performance of the classic waveguide counterpart. On the other hand, the spectral saturation also leads to the study of filters with tunable frequency response, that is, they can change their central frequency and bandwidth, in order to fulfil the changing system requirements. Therefore, the general objective of this PhD Thesis work is the analysis and design of new reconfigurable filters in integrated technology. The work begins with the study of the basics of microwave filters until the design of reconfigurable resonators in SIW technology, using Liquid Crystal (LC) as reconfiguration material. Firstly, the influence that the change of the dielectric permittivity value inside the filtering structures have on the frequency response has been studied. Particularly, filters have been obtained by alternating line sections with and without dielectric material inside an empty SIW (Empty Substrate Integrated Waveguide (ESIW)). Once this is done, it is proceed to the study of materials that have a variable dielectric permittivity value. Specifically, the characterization of different LC mixtures at microwave frequencies has been carried out. This material changes its permittivity value when an electric or magnetic bias field is applied. A low-frequency decoupled structure is required for the reconfiguration of filters, that is, structures with more than one conductor. For that, a strategy for decoupling ESIW structures has been developed, i.e, the Decoupled Empty Substrate Integrated Waveguide (DESIW) technology. Finally, some resonators have been designed in DESIW technology, which have been filled with LC. The use of LC allows to tune their frequency response. These resonators are basic elements for the development of microwave filters. So that, the knowledge obtained in this Thesis work is a good basis for future works in this technology that allow for achieving high performance filters. / Sánchez Marín, JR. (2019). Reconfigurable Devices using Liquid Crystal at Microwave Frequencies in Substrate Integrated Waveguide [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/132183 / TESIS

L'étude au cours de cette thèse a permis d'aborder en partie les défis des communications BANs à 60 GHz. Cette fréquence présente des intérêts pour les applications BANs, principalement la réduction des interférences, la miniaturisation poussée des antennes, la large bande disponible permettant d'utiliser une technique de communication à faible consommation d'énergie. Pourtant, la forte atténuation à cette fréquence et l'influence du corps, rendent l'établissement d'une liaison BAN fiable et efficace en termes d'énergie à 60 GHz un vrai défi. Pour une analyse détaillée de canal de communication à cette fréquence, une antenne planaire a été conçue et utilisée pour des mesures sur le corps. Les mesures on-body montrent que les liaisons courtes et en conditions LOS (Line Of Sight) sont possibles à 60 GHz, les autres liaisons nécessitent le routage en multi-saut. Pour les scénarios off-body considérés, la faisabilité de l'utilisation des BANs à 60 GHz pour des systèmes de faible consommation d'énergie a été démontrée. En comparaison avec une fréquence dans la bande UWB (4 GHz), la probabilité d'interruption de communication à 60 GHz est toujours inférieure (8%) à celle à 4 GHz (15%), en respectant les standards de puissance pour les deux fréquences. Sur le plan analytique, pour franchir les difficultés de séparation antenne-canal sur le corps (ou " de-embedding "), plutôt que de considérer le gain d'antenne, une approche théorique basée sur la méthode des images complexes est présentée pour comparer deux antennes canoniques sur le corps en termes d'efficacité et de bilan de liaison. / The 60 GHz-band is interesting for BAN applications mainly for less interference than at microwave frequencies, further antenna miniaturization, wide available band adapted to low energy consumption communication. Nevertheless, the high attenuation at this frequency and the body influence on the propagation enhance the link budget. The design of a reliable and effective communications between nodes on body or for off-body links at 60 GHz is a real challenge. It requires a detailed analysis of the communication channel. For that, a planar antenna was designed and used for channel measurements on body. The on-body measurements show that short-distance and LOS (Line Of Sight) links are possible. The other links with high attenuation could be recovered by applying multi-hop routing techniques. In addition, the dynamics of the body is taken into account by statistical channel measurement on-body at 60 GHz and off-body at two frequencies, 60 GHz and 4 GHz. For the considered off-body scenarios, by taking into account transmission power standards and receiver sensitivity, regarding low power consumption receivers in the literature, the outage probability at 60 GHz is always lower than 8 % whereas that at 4 GHz is lower than 15 %. In the channel consideration, difficulties arise to separate the antenna from the channel (de-embedding) because of the strong influence of the body presence on antenna parameters. A theoretical approach based on the complex images method has been presented to compare two canonical antennas on the body in terms of efficiency and link budget. This result is useful to estimate the energy consumption and to choose antennas for BANs.

A new technique for designing wideband dual-polarized cavity-backed slot antennas is presented. The structure is in the form of a double-resonant, dual-polarized slot antenna backed by a shallow substrate integrated cavity with a depth of approximately one tenth the free space wavelength. The presence of the cavity behind the slot enhances the antenna's directivity and reduces the possibility of surface wave propagation in the antenna substrate when the element is used in an array environment. Moreover, the dual-polarized nature of this radiating element may be exploited to synthesize any desired polarization (vertical, horizontal, RHCP, or LHCP). The double-resonant behavior observed in this substrate-integrated cavity-backed slot antenna (SICBSA) is utilized to enhance its bandwidth compared to a typical cavity-backed slot antenna. A prototype of the proposed antenna is fabricated and tested. Measurement results indicate that a bandwidth of 19%, an average gain of 5.3 dB, and a wideband differential isolation of 30 dB can be achieved using this technique. The principles of operation along with the measurement results of the fabricated prototype are presented and discussed in this dissertation. The SICBSA is investigated as a candidate for use as an array element. A uniform two element phased array is demonstrated to locate the main beam from boresight to thirty degrees. The potential effects of mutual coupling and surface wave propagation are considered and analyzed.

No / 5th Generation mobile networks (5G) and mobile communications technologies beyond 2020 will need to be energy aware so as to support services that are likely to be intelligent and bandwidth hungry, as well as to support multi-mode operation (LTE, LTE+, HSDPA, 3G among others) in a HetNet environment. This imposes stringent design requirements on the RF transceiver, a key consumer of power in networks today. This chapter will investigate the key RF subsystems forming part of the 5G RF transceiver, where energy efficiency and full radio flexibility are at the forefront of system design. In particular, we target advanced designs on antenna systems, RF power amplifiers and the challenges facing cross-talk in MIMO architectures.

The recent developments in Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) as a substrate material enable it to be used in the micro and millimetre wave range providing low dissipation factors at high frequencies, good dielectric properties and a high degree of integration for further miniaturised devices. The most common metallisation method used in LTCC technology is screen printing with high cost noble metals such as silver and gold that are compatible with the high sintering temperatures (850°C). However, these techniques require high capital cost and maintenance cost. As the commercial world requires convenient and low cost process technologies for mass production, alternative metallisation methods should be considered. As a result, electroless copper plating of fired LTCC was mainly investigated in this research. The main goals of this project were to carry out electroless plating of fired LTCC with sufficient adhesion and to extend the process to metallise closed LTCC channel structures to manufacture Substrate Integrated Waveguide (SIW) components. The objectives were focused on electroless copper deposition on fired LTCC with improved adhesion. Electroless deposits on the Sn/Pd activated LTCC surface showed poor adhesion without any surface pre-treatments. Hence, chemical etching of fired LTCC was carried out using concentrated NaOH solution. NaOH pre-treatment of LTCC led to the formation of flake like structures on the LTCC surface. A number of surface and chemical analysis techniques and weight measurements were used to investigate the mechanism of the modification of the LTCC surface. The results showed that the flake like structures were dispersed in the LTCC material and a material model for the LTCC structure was proposed. SEM EDX elemental mapping showed that the flake like structure consisted of aluminium, calcium, boron and oxygen. Further experiments showed that both the concentration of NaOH and the immersion time affect the surface morphology and the roughness of fired LTCC. The measured Ra values were 0.6 μm for untreated LTCC and 1.1 μm for the LTCC sample treated with 4M NaOH for 270 minutes. Adhesion tests including peel test and scratch test were carried out to examine the adhesion strength of the deposited copper and both tests indicated that the NaOH pre-treatment led to an improvement, with the best results achieved for samples treated with 4M NaOH. A second aspect of the research focused on the selective metallisation of fired LTCC. Excimer laser machining was used to pattern a resist film laminated on the LTCC surface. This process also roughened the substrate and created channels that were characterised with respect to the laser operating parameters. After patterning the resist layer, samples were activated using Sn/Pd catalyst solution followed by the electroless copper deposition. Electroless copper was selectively deposited only on the patterned LTCC surface. Laser parameters clearly affected the copper plating rate. Even with a similar number of shots per area, the tracks machined with higher repetition rate showed relatively more machining depth as well as good plating conditions with low resistance values. The process was further implemented to realize a complete working circuit on fired LTCC. Passive components including a capacitor and an inductor were also fabricated on LTCC using the mask projection technique of the excimer laser system. This was successful for many designs, but when the separation between conductor lines dropped below 18 μm, electroless copper started to deposit on the areas between them. Finally, a method to deposit copper films on the internal walls of closed channel structures was developed. The method was first demonstrated by flowing electroless copper solutions through silane treated glass capillaries. A thin layer (approx. 60 nm) of electroless copper was deposited only on the internal walls of the glass capillaries. The flow rate of the electroless copper solution had to be maintained at a low level as the copper deposits tended to wash away with higher flow rates. The structures were tested for transmission losses and showed low (<10dB) transmission losses in the terahertz region of the electromagnetic spectrum. The process was further applied to deposit electroless copper on the internal walls of the LTCC closed channel structures to manufacture a LTCC Substrate Integrated Waveguide (SIW).

The band around 60 GHz is interesting for BAN applications mainly for lowerinterference than at microwave frequencies, wide available band adapted to On-Off Keying(OOK) modulation for low energy consumption and low data rate communication (under10 Mbps), antenna miniaturization. Nevertheless, due to high attenuation at this frequency,the design of a reliable and energy-effective communications for BANs requires a detailedanalysis of the body channel. A planar and compact SIW horn antenna was designed and usedfor body channel measurements at 60 GHz. The main contribution in the antenna design is thebandwidth enhancement covering the whole available band around 60 GHz compared to thesame antenna type available at this frequency. The on-body measurements with this antennashow that short-distance and LOS (Line Of Sight) links are possible at 60 GHz. The bodydynamic is taken into account by statistical off-body channel measurements. For the firsttime, measurements are done for the same scenarios at 60 GHz and another frequency in theUltra WideBand suitable with OOK impulse radio modulation. By taking into accounttransmission power standards and low power consumption receivers sensitivity in theliterature, the potentiality of 60 GHz for BAN is shown with an outage probability lower than8 % whereas this parameter is lower than 15 % at 4 GHz. When characterizing antenna onbody, difficulties arise for antenna de-embedding due to the antenna-body coupling. In fact,the antenna gain depends on transmitter-receiver distance on body. For the first time, aformulation of the vertical dipole gain on body is given. Also a new theoretical approachbased on the complex images method is proposed to compare two types of canonical antennaradiating on body. A vertical dipole and different rectangular apertures are normalizedthrough their input impedance with the same accepted power. The aperture input impedanceformulation has been developed during this study. The aperture efficiencies are 10% higherwhen antennas are at a height lower than 3 mm above the body phantom. The received powerincreases with the antenna size only for phantom direct touch, the difference among antennasis lower than 4 dB for the considered antennas limited with a monomode configuration. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le sujet principal de cette thèse porte sur les mesures de la masse de recul du boson de Higgs et de sa section efficace en utilisant la réaction de Higgs-strahlung avec Z → µ + µ− et e+e−, basées sur la simulation détaillée du détecteur ILD. L'étude a été conduite pour un Higgs de 120 GeV de masse, à une énergie de 250 GeV dans le centre de masse pour une luminosité intégrée de 250 fb−1 . La précision obtenue est de 28 MeV sur la mesure de la masse du Higgs et 2.0% sur celle de la section efficace en combinant les canaux de désintégration. Cette étude prouve que le bruit de fond peut être largement réduit et que les résultats sont sensibles à la configuration de l'accélérateur. L'analyse et ses résultats sont inclus dans le ILD Letter of Intent. Le second sujet de la thèse est la calibration en MIPs du prototype de ECAL Silicium - Tungstène d´eveloppé par la collaboration CALICE. Les constantes de calibration sont extraites des données des tests en faisceau effectués au FNAL en 2008 et sont stables par rapport aux données prises au CERN en 2006.

An RF switch in substrate integrated waveguide (SIW) technology for X-band is designed and demonstrated. Design is based on embedding shunt pin diodes of the switch in an evanescent mode waveguide filter. At reverse bias, pin diodes formed a part of filter&#039 / s capacitances. Thus switch also functions as a filter when it is in &ldquo / on&rdquo / state. At forward bias of diodes, capacitances of the filter are short circuited to obtain a good isolation. The same circuit structure is used to design a tunable filter and an RF power limiter which also functions as a filter. Several RF functions usually used in RF frontends (power limiting, filtering, switching) are combined in a single circuit which helps miniaturization of the frontend. The circuit can be produced with standard PCB and chip&amp / wire technology. The circuits developed have comparable performances with microstrip counterparts and they are advantageous to use in microwave systems using SIW as the basic transmission medium and need filtering functionality.

Les développements technologiques en télécommunication et microondes tendent depuis plusieurs années vers la miniaturisation des circuits, une réduction des coûts, des masses et des pertes dans ces dispositifs. Les circuits SIW (Substrate Integrated Waveguide) s'inscrivent tout à fait dans cette mouvance et font à l'heure actuelle l'objet de nombreux sujets de recherche avec des applications directes dans l'industrie. Les circuits SINRD (Substrate Integrated Non Radiative Dielectric), utilisent eux les propriétés du substrat usiné (insertion de trous) pour la propagation du signal et des fonctions de l'électronique peuvent également être développées avec cette technologie. La conception de ces circuits passe généralement par des outils peu performants car non dédiés. Dans ce travail de thèse, une méthode numérique dédiée à ces circuits est développée. Elle est validée par comparaison à d'autres méthodes numériques et des mesures. Elle présente des temps de calcul très faibles. De nouveaux dispositifs pour des applications en télécommunications spatiales bas coût et faibles pertes peuvent ainsi être développés grâce à elle.

Wireless and mobile communications are already playing an important role in our lives, and this will can only grow more and more due to the predominant importance and use of modern smartphones, tablets and any kind of connected devices. With this is mind, the spectrum for wireless and mobile communications is becoming incredibly overcrowded, leading to increasing requirements for RF front-end filters. This progress has encouraged an impressive need for developing low-cost, high performance, mass-producible, small footprint, and highly integrated front-end solutions for microwave and millimeter-wave systems and applications including emerging 5G and future wireless platforms. In this context, high quality factor resonators are usually typical basic building blocks of many high performance passive and active circuits, and its design has become even more challenging in the last decade. As a result, Substrate Integrated Waveguide (SIW) technology has attracted scientific community and industry attention as a very good candidate for developing such desired high-Q planar microwave devices. Recently, SIW is demonstrating to be a successful approach for implementing microwave and mm-wave filters with high Q-factor, easy integration with other planar circuits, and for mass-production manufacturing processes in many technologies (i.e. Printed Circuit Board (PCB) and Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) technologies among them). Its enormous similarity with waveguides is probably one of the main reasons why the development of SIW-based components and circuits is rapidly growing among the research community. Other potential features that, combined with the former advantages, could be of huge interest in a wide range of wireless and mobile applications are a lively set of research subjects, such as compactness, advanced filtering responses, and recently frequency-agility capabilities. These key features have been recently introduced in the design of microwave filters for the next-generation wireless systems. Taking into account the above-mentioned background, the work carried out during the course of this PhD Thesis has been directed towards a further study of SIW technology to propose, analyze and develop an innovative and original resonator topology. The proposed topology is based on the extension of the classical coaxial waveguide resonator to SIW technology, and must take advantage of the characteristics of SIW devices to allow the design of improved and innovative microwave resonator filters for advanced wireless systems. This PhD Thesis includes the latest improvements made on this topic, from the working principles of the basic coaxial SIW block, until different applications for the design of compact quasi-elliptic and reconfigurable microwave filters. The results are promising and demonstrate the validity of the proposed topology for the design of high-Q microwave filters, as well as its potential application to implement complex designs. The general knowledge gained from these cases of study can be considered a good base for further developing this technology, which can help to improve its EM performance, and also contribute to a more general use in the market. / Las comunicaciones inalámbricas y móviles juegan un papel importante en nuestras vidas, y esto sólo puede ir a más debido a su enorme importancia y al uso de los modernos teléfonos inteligentes (del inglés, smartphones), tabletas y toda clase de dispositivos inalámbricos. Con todo esto en mente, el espectro electromagnético para comunicaciones inalámbricas y móviles se está saturando cada día más, lo que conlleva un constante aumento de los requisitos para los filtros de radio-frecuencia usados en las cabeceras de dichos sistemas. Este progreso ha llevado a un creciente interés en desarrollar componentes de microondas de bajo coste, alto rendimiento, pequeño tamaño, que permitan implementar soluciones altamente integradas para sistemas de alta frecuencia (i.e. microondas y ondas milimétrica) y sus aplicaciones, incluyendo entre ellas la emergente conexión 5G y las futuras plataformas inalámbricas. En este contexto, los resonadores de elevado factor de calidad constituyen generalmente los bloques básicos para el diseño de muchos circuitos pasivos (entre ellos filtros) y activos de alto rendimiento. Su diseño se ha convertido por tanto en un reto aún mayor en la última década. Como resultado de ello, la tecnología de guía de ondas integradas en substrato (Substrate Integrated Waveguide, SIW) ha atraído la atención de la comunidad científica e industrial, al revelarse como una buena aproximación para el desarrollo de dispositivos planares de microondas con excelentes prestaciones eléctricas, y en particular para la implementación de filtros de microondas y onda milimétrica de bajas pérdidas y elevada integración con circuitos en tecnología planar. Además, su flexibilidad se caracteriza también por su adecuación a diferentes procesos de fabricación y producción en masa, en tecnologías tales como los circuitos impresos (Printed Circuit Board, PCB) o la tecnología de materiales cerámicos multi-capa co-sinterizados a baja temperatura (Low Temperature Co-fired Ceramics, LTCC) entre otras. Su enorme similitud con las ya largamente estudiadas guías de onda es, probablemente, una de las principales razones por las cuales el desarrollo de dicho circuitos está creciendo rápidamente entre la comunidad de investigadores. Cabe mencionar como, además de las anteriores ventajas, otras características de la tecnología SIW que podrían ser de gran interés en una amplia gama de aplicaciones inalámbricas y móviles son la miniaturización, la posibilidad de implementar respuestas avanzadas de filtrado y, recientemente, las capacidades de sintonía en frecuencia de los componentes de microondas. De este modo, el trabajo desarrollado a lo largo de esta Tesis Doctoral se ha orientado hacia el planteamiento, análisis y desarrollo de una topología de resonador innovadora y original. Dicha topología se basa en una extensión de las cavidades coaxiales en guía de onda metálica a una implementación integrada en substrato inspirada en la tecnología SIW. Esta Tesis Doctoral recapitula los últimos avances que se han producido sobre este tema, empezando desde la descripción de los principios fundamentales de funcionamiento de las estructuras, hasta la demostración de varias aplicaciones concretas útiles para el diseño de filtros de microondas muy compactos, con respuestas filtrantes avanzadas y reconfigurables. Los resultados que se van a mostrar a continuación son prometedores, y demuestran la validez de la topología propuesta. El conocimiento general obtenido de los diferentes prototipos fabricados y caracterizados experimentalmente puede considerarse una buena base para seguir desarrollando esta tecnología, lo que puede ayudar a mejorar su rendimiento electromagnético, así como a contribuir a un uso más extendido de estos dispositivos en el mercado. / Les comunicacions sense fils i mòbils juguen un paper important en les nostres vides, i això només pot anar a més a causa de la gran importància i l'ús dels moderns telèfons intel·ligents (de l'anglès, smartphones), tablets i tota classe de dispositius sense fil. Tenint en compte tot açò, l'espectre electromagnètic per a comunicacions sense fils i mòbils s'està saturant cada dia més, el que comporta un constant augment dels requisits per als filtres de radiofreqüència usats en les capçaleres d'aquests sistemes. Aquest progrés ha portat a un creixent interès en desenvolupar components de microones de baix cost, alt rendiment, volum reduït, que permeten implementar solucions altament integrades per a sistemes d'alta freqüència (ie. microones i ones mil·limètriques) i les seves aplicacions, incloent l'emergent connexió 5G i les futures plataformes sense fils. En aquest context, els ressonadors d'elevat factor de qualitat constitueixen generalment els blocs bàsics per al disseny de molts circuits passius (entre ells filtres) i actius d'alt rendiment. El seu disseny s'ha convertit per tant en un repte encara més gran en l'última dècada. Com a resultat d'això, la tecnologia de guia d'ones integrades en substrat (Substrate Integrated Waveguide, SIW) ha atret l'atenció de la comunitat científica i industrial, al revelar-se com una bona aproximació per al desenvolupament de dispositius planars de microones amb excel·lents prestacions elèctriques , i en particular per a la implementació de filtres de microones i ones mil·limètriques de baixes pèrdues i elevada integració amb circuits en tecnologia planar. A més, la seua flexibilitat es caracteritza també per la seua adequació a diferents processos de fabricació i producció en massa, en tecnologies com ara els circuits impresos (Printed Circuit Board, PCB) o la tecnologia de materials ceràmics multicapa co-sinteritzats a baixa temperatura (Low Temperature Co-Fired Ceramics, LTCC) entre d'altres. La seua enorme similitud amb les ja llargament estudiades guies d'ona és, probablement, una de les principals raons per les quals el desenvolupament d'aquests circuits està creixent ràpidament entre la comunitat d'investigadors. Cal destacar com, a més de les anteriors avantatges, altres característiques de la tecnologia SIW que podrien ser de gran interès en una àmplia gamma d'aplicacions sense fils i mòbils són la miniaturització, la possibilitat d'implementar respostes avançades de filtrat i, recentment, les capacitats de sintonia en freqüència dels components de microones. Aquestes característiques clau s'han introduït recentment en el disseny de filtres microones per als sistemes sense fils de pròxima generació, convertint-se en objecte prioritari d'estudi per part de la comunitat científica. D'aquesta manera, el treball desenvolupat al llarg d'aquesta tesi doctoral s'ha orientat cap al plantejament, anàlisi i desenvolupament d'una topologia de ressonador innovadora i original. Aquesta topologia es basa en una extensió de les cavitats coaxials en guia d'ona metàl·lica a una implementació integrada a substrat inspirada en la tecnologia SIW. Aquesta tesi doctoral recapitula els últims avanços que s'han produït sobre aquest tema, començant des de la descripció dels principis fonamentals de funcionament de les estructures, fins a la demostració de diverses aplicacions concretes útils per al disseny de filtres i microones molt compactes, amb respostes de filtrat avançades i reconfigurables. Els resultats que es mostraran a continuació són prometedors, i demostren la validesa de la topologia proposada. El coneixement general obtingut dels diferents prototips fabricats i caracteritzats experimentalment es pot considerar com una bona base per seguir desenvolupant aquesta tecnologia, el que pot ajudar a millorar el seu rendiment electromagnètic, així com a contribuir a un ús més estès d'aquests dispositius en el mer / Sirci, S. (2017). Substrate Integrated Coaxial Filters with Fixed and Tunable Responses [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/78838 / TESIS