De entre los sistemas de reproducción de sonido 3D, Wavefield Synthesis (WFS) presenta una serie de ventajas sobre el resto, principalmente en lo que respecta al gran realismo y sensación de inmersión acústica que proporciona. Otra gran ventaja adicional, es que la zona útil de escucha es muy amplia, superando al resto de sistemas disponibles en la actualidad. La teoría de WFS fue propuesta a finales de los 80 y principios de los 90, no siendo hasta el siglo XXI cuando se han puesto en marcha los primeros prototipos de estos sistemas, aunque muchos aspectos no contemplados en la teoría inicial siguen siendo en la actualidad retos importantes. La presente tesis aborda el estudio de la implementación de los sistemas de WFS aportando soluciones prácticas a las limitaciones tecnológicas que presentan estos sistemas, así como otra serie de problemas de implementación y funcionamiento en tiempo real que, aunque en una primera instancia no se describen como limitaciones físicas, suponen un problema a superar cuando se busca un sistema que funcione eficientemente. El objetivo final de esta tesis es aportar soluciones que contribuyan al desarrollo de un sistema de WFS totalmente funcional, por lo que durante su desarrollo ha sido necesario encontrar soluciones particulares y originales a multitud de problemas de diferente índole. Esta serie de problemas proviene por un lado de las limitaciones físicas de WFS y por otro de la implementación práctica del sistema. Por otro lado también se ha trabajo en los aspectos computacionales relacionados con la implementación en tiempo real de sistemas de WFS, los cuales necesitan una gran potencia de cálculo para dicho funcionamiento en tiempo real sin cortes ni grandes latencias. Este último se ha tratado de forma rigurosa dedicando un capítulo completo para su análisis y propuesta de soluciones eficientes y efectivas en coste. / Bleda Pérez, S. (2009). Contribuciones a la implementación de sistemas Wave Field Synthesis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6685

El origen de esta tesis es encontrar respuestas a la siguiente pregunta: ¿De que forma se puede optimizar el uso de los equipos de laboratorio para que puedan ser utilizados por el máximo número de personas? La opción básica que se ha elegido es el control remoto de los instrumentos a través de internet. Con ello se consigue una accesibilidad total del laboratorio: a cualquier hora, en cualquier día, se pueden realizar medidas sencillamente con disponer de una conexión a internet. Partiendo de esta situación, se ha realizado un estudio de la evolución y situación actal de la instrumentación, de internet y de la teleeducación, los tres pilares en los que se apoya este trabajo. Se observa cómo la instrumentación está tendiendo a la conectividad global al comenzar a incorporar una conexión a red, y la posibilidad de transferir directamente resultados de medida o incluso el control directo del equipo a través de un navegador. Comienza una colaboración que se prevé estrecha entre internet y la instrumentación. La educación a distancia también está tomando un camino similar. El nuevo canal de comunicación que supone la red y la evolución de los ordenadores está permitiendo que se puedan conseguir entornos de trabajo para educación que incorporan desde el sencillo texto con hiperenlaces, herramienta básica del web, hasta transmisión en directo de clases, con vídeo, audio, transparencias e intercomunicación entre los usuarios. De esta forma, la distancia que separa al profesor de los estudiantes y a los estudiantes entre sí, queda minimizada por las capacidades de colaboración y diálogo existentes. A partir de aquí en la tesis se ha pasado al estudio de los instrumentos virtuales, las piezas básicas para el montaje de un laboratorio virtual. Se ha hecho una extensa investigación y clasificación de unos y otros lo cual ha permitido hacerse una idea de los elementos necesarios para la realización de un laboratorio virtual. / Rodrigo Peñarrocha, VM. (2003). Modelo de referencia de laboratorios virtuales y aplicación a sistemas de teleeducación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7221

Esta tesis doctoral tiene como objetivo el diseño y la implementación de dispositivos ópticos novedosos capaces de realizar tareas de procesado de señales de rediofrecuencia, concretamente en las bandas de microondas y milimétricas, explotando para ello efectos de luz lenta que tienen lugar sobre algunos medios físicos que presentan características especiales. Con este propósito, se han investigado estructuras basadas en tecnología de semiconductor en guiaonda, además de estructuras de naturaleza resonante sobre circuitos en silicio y compuestos híbridos fabricados con materiales activos pertenecientes a los grupos III-V sobre silicio. En concreto, se han prouestos diferentes circuitos ópticos capaces de desarrollar tareas propias de desfasador y retardadeo verdadero de banda ancha para señales de radiofrecuncia. El comportamiento de dichos circuitos ópticos bajo estudio se ha caracterizado mediante modelado teórico, quedando éstos adecuadamente validados a través de resultados experimentales. En primer lugar, se han llevado a cabo estudios concernientes a la degradación producida por ruido en estructuras desfasadores formadas por amplificadores ópticos de semiconductor. Como resultado, se ha propuesto una nueva estructura que ha revertido en un rendimiento optimizado en términos de ruido sin que ello suponga una alteración en su funcionnalidad básica como desfasador. Esta estructura desfasadora ha sido el elemento clave en el ensamblado de un filtro elimina banda sintonizable. En segundo lugar, se han utilizado diferentes configuraciones basadas en anillos de silicio con dimensiones micrométricas para el desarrollo e implementación de diferentes procesadores de señal, tales como filtros reconfigurables y sintonizables y retardadores multicanal. Concretamente, se ha introducido un nuevo concepto inspirado en la técnica conocida como SCT, cuyo beneficio redunda en un aumento considerable del ancho de banda útil de las señales de radiofrecuencia a procesar gracias a / Lloret Soler, JA. (2012). Slow Light Effects in Photonic Integrated Circuits with Application to Microwave Photonics [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16472

Esta tesis se centra en el estudio de los fenómenos no lineales como la modulación cruzada de ganancia (XGM, cross gain modulation) y la modulación cruzada de fase (XPM, cross phase modulation) en amplificadores ópticos de semiconductor. Ambos fenómenos permiten aprovechar la no linealidad de la ganancia del amplificador saturado para realizar un proceso de conversión de longitud de onda. Este proceso consiste en trasladar la información transportada por una señal que modula una portadora óptica a una longitud de onda a una señal continua en otra longitud de onda llamada sonda cuando ambas atraviesan el amplificador. A lo largo de todo este estudio se confrontará la opción XGM con la XPM con el fin de establecer las ventajas e inconvenientes de cada uno de los métodos. Mientras que la técnica XGM es sencilla de utilizar y de menor coste, la XPM se caracteriza por proporcionar conversiones más eficientes, de menor chirp y mayor ancho de banda. Esta traslación de información de la señal modulada a la sonda tiene aplicaciones en los regímenes de pequeña y gran señal. En el ámbito de pequeña señal, la propiedad de invertir la señal convertida respecto a la señal de bombeo se utiliza para la implementación de filtros de microondas con coeficientes negativos. Este tipo de filtros presentan la ventaja de eliminar la componente continua de la señal. La función de transferencia del filtro se diseña mediante la sintonización y la modificación del perfil. La sintonización del filtro se realiza con elementos de retardo mientras que el perfil se varía modificando la potencia de cada una de las señales que conforman los coeficientes mediante atenuadores ópticos. Todas estas características están apoyadas por un estudio teórico, de simulación y por resultados experimentales llevados a cabo en el laboratorio del GCOC. En régimen de gran señal,se ha diseñado un módulo de conversión formado por dos etapas en cascada: una primera de XGM seguida de otra de XPM. Esta configuración permite aprovechar la ventaja de cada uno de los métodos. Este módulo está integrado dentro del nodo óptico del demostrador desarrollado para el proyecto europeo LABELS (Ligthwave Architectures for the processing of Broadband Electronic Signals). En este nodo, el encaminamiento se realiza mediante la longitud de onda. Por lo tanto, el ser capaz de convertir la señal de entrada a otra longitud de onda es capital para conmutar la señal en el nodo. El hecho de realizar esta conversión sin necesidad de recurrir a una conversión optoelectrónica intermedia proporciona a estos sistemas la propiedad de ser transparentes al formato de modulación y a su velocidad de transmisión (dentro del ancho de banda de conversión), lo que explica la importancia del módulo desarrollado. Para determinar las condiciones de funcionamiento y la bondad del módulo de conversión se han llevado a cabo varios experimentos cuyos resultados se muestran en esta tesis / Manzanedo Martínez, MD. (2013). Aplicación de los amplificadores ópticos de semiconductor a la fotónica de microondas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30314

[EN] Nowadays, there is a significant increment in the use of wireless communications. Due to the growing needs for bandwidth, telecommunications increasingly move to the high frequency bands of the spectrum because of the largest available bandwidth, less interference, reduced component sizes, etc. The potential commercial applications at high frequencies include satellite communications, vehicular radars, image and security systems, personal wireless devices, etc. As a result, an important research activity to understand different aspects of communications systems in the millimeter-wave frequency range is currently being done. As the frequency increases, antennas present a higher directivity, so that, in order to transmit/receive with adequate levels to/from a certain direction a radiating system be capable of produce one or more beams in a wide angular range becomes necessary. The feeding system that performs some of these tasks is based in a Beam Forming Networks (BFNs). BFNs have been traditionally manufactured using different types of transmission lines, e.g. microstrip lines or metallic waveguides; however each of them has advantages and limitations depending upon the used technology. Conversely, there are many technological and mechanical challenges when designing systems at high RF frequencies. Among the most important factors are: cost, small size requirements, need for higher system integration densities, low power consumption, low dissipation, etc. Currently, the planar technology has provided the ideal medium for the design and implementation of many circuits and systems in the microwave and millimeter-wave bands. However, this technology presents some disadvantages when used at high frequencies, so that, the search for other technologies that solve the current manufacturing problems becomes necessary. For the above reasons, in this thesis, multibeam antennas fed by Rotman lens have been designed and manufactured in the microwave and millimeter-wave bands using Substrate Integrated Waveguide (SIW) and, the more recent, gap waveguide technology. A prototype of a multibeam antenna system for tracking the POLITECH.1 pico-satellite has been designed and fabricated. This prototype will be useful as a test model for the design and manufacture of a much larger multibeam antenna system, which could be installed in the ground station located at UPV, as an alternative to current mechanical tracking systems. A prototype of a multibeam antenna using the gap waveguide technology has been designed and manufactured. This antenna proves the validity of this technology for the manufacturing of complex devices in microwave and millimeter-wave frequencies. Finally, a prototype of a Rotman lens in LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) technology, for use in the 60 GHz band has been designed. An important problem of the traditional planar-guiding technologies, such as microstrip or stripline, is the considerable amount of losses they have in the millimeter-wave range. The use of gap waveguide technology in the designed prototype allows the reduction of insertion losses at milimeter-wave frequencies. / [ES] Actualmente existe un significativo interés en el uso de las comunicaciones inalámbricas. Debido a las crecientes necesidades de ancho de banda, las telecomunicaciones se mueven cada vez más a las bandas de altas frecuencias del espectro radioeléctrico por el mayor ancho de banda disponible, menor interferencia, componentes de tamaños reducidos, etc. Las potenciales aplicaciones comerciales en alta frecuencia incluyen comunicaciones satelitales, radares vehiculares, sistemas de imagen y seguridad, dispositivos inalámbricos personales, etc. Como resultado, se está realizando una significativa actividad investigadora para entender diferentes aspectos de los sistemas de comunicaciones en el rango de frecuencias de las ondas milimétricas. A medida que la frecuencia se incrementa, las antenas presentan más directividad, por lo que, para transmitir/recibir con garantía hacia/desde una determinada dirección es necesario que el sistema radiante que sea capaz de producir una más haces que puedan ser apuntados en un amplio margen angular. El sistema de alimentación que realizará alguna de estas tareas estará basado en una red de conformado de haz o BFN (Beam Forming Networks), las cuales tradicionalmente, han sido construidas utilizando diferentes tipos de líneas de transmisión, como por ejemplo líneas microstrip o guías de onda; sin embargo cada una de ellas tiene las ventajas y limitaciones propias de la tecnología empleada. Por otro lado, hay muchos retos tecnológicos y mecánicos para diseñar sistemas de RF en altas frecuencias. Entre los factores más importantes están; coste, requisitos de tamaño reducido, necesidad de mayores densidades de integración del sistema, bajo consumo, baja disipación, etc. Actualmente, las tecnologías planares han suministrado el medio ideal para el diseño e implementación de muchos circuitos y sistemas en la banda de microondas y milimétricas. Sin embargo, esta tecnología presenta algunas desventajas para su uso en altas frecuencias que hacen necesaria la búsqueda de otras tecnologías que permitan solucionar los problemas de fabricación actuales. Por las razones mencionadas, en este trabajo se diseñan y construyen antenas multihaz alimentadas con lente de Rotman para su uso en las bandas de microondas y ondas milimétricas, utilizando nuevas tecnologías de guiado como son: la tecnología de guía de onda integrada en substrato SIW (Substrate Integrated Waveguide) y la más reciente tecnología de guías de onda "gap waveguide". Se ha diseñado y construido un prototipo de antena multihaz para el sistema de seguimiento del pico-satélite POLITECH.1. Esta prototipo de antena servirá como modelo de prueba para el diseño y fabricación de un sistema de antena multihaz mucho mayor, que podría ser instalado en la estación terrena ubicada en la UPV, como una alternativa al sistema mecánico de seguimiento que se tiene actualmente. Se ha diseñado y construido un prototipo de antena multihaz utilizando la tecnología "gap waveguide", que permite demostrar que dicha tecnología es una buena alternativa para la construcción de dispositivos complejos en frecuencias de microondas y ondas milimétricas. Finalmente, se ha diseñado un prototipo de lente de Rotman, en tecnología LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) para su uso en aplicaciones en la banda de 60 GHz. Un problema importante que tienen las tecnologías tradicionales de guiado, como microstrip y stripline es que presentan demasiadas pérdidas en este rango de frecuencias. Por lo tanto, el prototipo utiliza la tecnología gap waveguide que permite disminuir las pérdidas de inserción en frecuencias de ondas milimétricas. / [CA] Actualment existeix un significatiu interès en l'ús de comunicacions sense fil. Degut a les creixents necessitats d'ample de banda, les telecomunicacions es mouen cada vegada més a les bandes d'altes freqüències de l'espectre radioelèctric pel major ample de banda disponible, menor interferència, components de mida reduïda, etc. Les potencials aplicacions comercials en alta freqüència inclouen comunicacions via satèl·lit, radars vehiculars, sistemes d'imatge i seguretat, dispositius sense fils personals, etc. Com a resultat, s'està realitzant una significativa activitat investigadora para tal d'entendre diferents aspectes dels sistemes de comunicacions en el rang de freqüències d'ones mil·limètriques. A mesura que la freqüència s'incrementa, les antenes presenten més directivitat, raó per la qual, per tal de transmetre/rebre amb garanties cap a/des d'una determinada direcció, és necessari que el sistema radiant continue sent capaç de produir un o més feixos que puguen ser apuntats en un marge angular ample. El sistema d'alimentació que realitzarà alguna d'estes tasques estarà basat en una xarxa de feix conformat o BFN (Beam Forming Networks) les quals, tradicionalment, han sigut construïdes utilitzant diferents tipus de línies de transmissió com, per exemple, línies microstrip o guies d'ona; no obstant això cada una d'elles té els avantatges i limitacions pròpies de la tecnologia empleada. Per altra banda, n'hi ha molts reptes tecnològics i mecànics per tal de dissenyar sistemes de RF a altes freqüències. Entre els factors més importants estan; el cost, els requisits de mida reduïda, la necessitat de majors densitats d'integració del sistema, el baix consum, la baixa dissipació, etc. Actualment, les tecnologies planars han subministrat el medi ideal per el disseny i implementació de molts circuits i sistemes en la banda de microones i mil·limètriques. No obstant, esta tecnologia presenta alguns desavantatges para al seu ús a altes freqüències que fan necessària la recerca d'altres tecnologies que permeten solucionar els problemes de fabricació actuals. Por les raons mencionades, en aquesta tesi es dissenyen i construeixen antenes multifeix alimentades amb lent de Rotman per al seu ús en les bandes de microones i d'ones mil·limètriques, utilitzant noves tecnologies de guiat como són: la tecnologia de guia d'ona integrada en substrat SIW (Substrate Integrated Waveguide) i la més recent tecnologia de guies d'ona gap waveguide. S'ha dissenyat i construït un prototipus d'antena multifeix per al sistema de seguiment del pico-satèl·lit POLITECH.1. Aquest prototipus d'antena servirà com a model de prova per al disseny i fabricació d'un sistema d'antena multifeix molt major, que podria ser instal·lat a l'estació terrena ubicada en la UPV, com alternativa al sistema mecànic de seguiment que es té actualment. Utilitzant la ecnologia gap waveguide, s'ha dissenyat i construït un prototipus d'antena multifeix que permet demostrar que aquesta tecnologia es una bona alternativa per a la construcció de dispositius complexos a freqüències de microones i d'ones mil·limètriques. Finalment, s'ha dissenyat un prototipus de lent de Rotman, en tecnologia LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) per al seu ús en aplicacions en la banda de 60 GHz. Un problema important que tenen les tecnologies tradicionals de guiat, com microstrip i stripline, és que presenten massa pèrdues en aquest rang de freqüències. Per tant, el prototipus utilitza la tecnologia gap waveguide que permet disminuir les pèrdues d'inserció a freqüències d'ones mil·limètriques. / Carrera Suárez, LF. (2015). Antenas multihaz con lente de Rotman para las bandas de microondas y milimétricas realizadas en diferentes tecnologías [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58779

[EN] This thesis deals with the study of the sounds produced by beluga whales (Delphinapterus leucas) with a fundamental objective: its characterization and modeling. To this end, analysis / synthesis algorithms of the sounds produced by these animals are proposed. These algorithms are inspired by recent researches on how beluga whales produce the sound and in the physiognomy of the sound production organs. This is a multidisciplinary work, and in order to achieve this goal many fields and topics have to be studied: the generation of sounds in musical instruments, time-frequency analysis techniques along with pattern recognition methods, feature selection, the potential to include algorithms that work in the cepstral domain and a quantitative analysis of the Recurrence Plots. All this allows to propose a sound production model capable to adapt to the peculiarities of this specie and reproduce with high fidelity its wide repertoire of sounds. In addition, in order to validate the proposed model, different sounds from a database of beluga whale vocalisations were analysed. These sounds were compared with those generated with a generic analysis / synthesis model. Furthermore, it is proposed to use the synthesis model parameters for a new sound classification based on how the sounds are produced, achieving better results than those obtained with classifiers based on characteristics of the time-frequency diagram. All the proposed hypotheses have been validated by doing acoustic measurements of beluga whales from the Oceanografic of Valencia (supervised by park biologists), as well as a large number of audio laboratory recordings under controlled conditions. Finally, a passive acoustic monitoring device called SAMARUC design in the framework of the projects related to this thesis is described. The SAMARUC system has the possibility to include different signal processing algorithms for sound analysis in open water environment and is capable of recording high quality sounds. It can also provide the classification of the acoustic events as well as the noise indicators of good environmental status of our seas and oceans. These indicators include underwater noise levels as reflected in the Descriptor 11 of the Marine European Directive. For this reason we expect that this research will have a significant importance in the future years. / [ES] Esta tesis doctoral aborda el estudio de los sonidos producidos por las ballenas beluga (Delphinapterus Leucas) con un objetivo fundamental: su caracterización y su modelado. Para ello, se propone una serie de algoritmos de análisis / síntesis de los sonidos producidos por estos animales inspirados en las recientes investigaciones sobre el funcionamiento y la fisionomía del aparato fonador de las ballenas beluga. Se trata de un trabajo multidisciplinar, en el que para alcanzar este objetivo, se analiza la generación de sonidos en instrumentos musicales, se repasan técnicas de análisis tiempo-frecuencia junto con métodos de reconocimiento de patrones, se aplican técnicas de selección de características, se analiza el potencial de incluir algoritmos que trabajen en el dominio cepstral y se realiza un análisis cuantitativo de los Recurrence Plots como medida del determinismo. Todo esto permite plantear un modelo de producción de sonidos capaz de adaptarse a las peculiaridades de ésta especie y reproducir con una alta fidelidad su amplio repertorio de sonidos. Además, con la finalidad de dar validez al modelo propuesto, se analizan y sintetizan diferentes sonidos de una base de datos de vocalizaciones de ballenas beluga para compararlos con los generados con un modelo de análisis/ síntesis genérico. De manera adicional, se propone emplear los parámetros del modelo de síntesis para realizar una nueva clasificación de sonidos de la especie basada en su naturaleza de producción, consiguiendo mejorar los resultados obtenidos con clasificadores basados en características del diagrama tiempo-frecuencia. Las hipótesis propuestas han sido validadas con la realización de medidas acústicas de las ballenas beluga del Oceanografic de València (supervisadas por los cuidadores del parque), así como con un gran número grabaciones de audio de laboratorio en condiciones controladas. Finalmente se describe el dispositivo de monitorización acústica pasiva SAMARUC, diseñado con la funcionalidad de incluir los algoritmos implementados en entornos de aguas abiertas, pudiendo ofrecer datos de la grabación de los sonidos, la clasificación de éstos, así como los indicadores del buen estado medioambiental de nuestros mares y océanos. Estos indicadores incluyen los niveles de ruido submarino tal y como se recoge en el descriptor 11 de la Directiva Marina Europea y es por ello que se prevé que esta línea de investigación tenga un auge considerable en años futuros. / [CA] Aquesta tesi doctoral aborda l'estudi dels sons produïts per les ballenes beluga (Delphinapterus Leucas) amb un objectiu fonamental: la seua caracterització y modelat. Es proposen una sèrie d'algoritmes d'anàlisi / síntesi d'aquestos sons inspirats en recents investigacions sobre el funcionament i la fisonomia del aparell fonador de les ballenes beluga. Es tracta d'un treball multidisciplinar, on per a arribar a aquest objectiu s'analitza la generació de sons en instruments musicales, es repassen tècniques d'anàlisi temps-freqüencia junt a mètodes de reconeixement de patrons, s'apliquen tècniques de selecció de característiques, s'analitza el potencial de la inclusió d'algoritmes que treballen en el domini cepstral i es realitza un anàlisi quantitatiu dels Recurrence Plots com a mètrica del determinisme. Tot aço permet plantejar un model de producción de sons capaç d'adaptar-se a les peculiaritats d'aquesta espècie i reproduir amb una alta fidelitat el seu amplíssim repertori de sons. Ademés, amb la finalitat de donar validesa al model proposat, s'analitzen i sintetitzen diferents sons d'una base de dades de vocalitzacions de ballenes beluga per a comparar-les amb les generades per un model d'anàlisi / síntesi genèric. De manera addicional es proposa emprar els paràmetres del model de síntesi disenyat per a fer una nova classificació de sons basada en la seua naturalesa de producció, aconseguint millorar el resultats obtinguts amb classificadors basats en característiques del diagrama temps-freqüencia. Les hipòtesis proposades han sigut validades amb la realització de mesures acústiques de les ballenes beluga de l'Oceanogràfic de Valéncia (supervisades pels cuidadors del parc), així com una gran quantitat de grabacions d'àudio de laboratori en condicions controlades. Finalment es descriu el dispositiu de monitorització acústica pasiva SAMARUC, disenyat amb la funcionalitat d'incloure els algoritmes implementats en entorns d'aigües obertes, podent oferir dades de la grabació dels sons, la seua classificació, així com els indicadors del benestar mediambiental dels nostres mars i oceans. Aquestos indicadors inclueixen els nivells de so submarí tal com es diu al descriptor 11 de la Directiva Marina Europea. Es per aço que es preveu que aquesta línia d'investigació tinga un auge considerable als anys futurs. / Lara Martínez, G. (2016). Caracterización y modelado de la producción de sonidos de las ballenas beluga (Delphinapterus Leucas) basado en modelos de análisis / síntesis de voz [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/74645

La fotónica sobre silicio se ha convertido en la tecnología más importante en la producción de chips integrados fotónicos. Sus grandes ventajas, entre las cuales destacan su idoneidad para la fabricación a gran escala y su bajo coste de producción, como resultado de la posibilidad del uso tecnología CMOS, son motivo suficiente para justificar su supremacía sobre otras plataformas de integración. Pese a los múltiples dispositivos ya implementados en dicha tecnología, entre los que cabe destacar filtros WDM o moduladores electro-ópticos, todavía hay espacio para la mejora, sobre todo en cuanto a la reducción del foot-print de los dispositivos o a la creación de nuevas funcionalidades para la manipulación de la luz. Dichas mejoras podrían llevarse a cabo mediante la integración de componentes con dimensiones sub-lambda surgidos en el campo conocido como plasmónica. Esta disciplina estudia la interacción entre la luz y los metales, que viene mediada por la existencia de ondas conocidas como plasmones de superficie. Una de las propiedades clave de los plasmones es su capacidad para confinar la luz muy por encima del límite de difracción, lo cual es limitante en el caso de la fotónica sobre silicio. Sin embargo, las pérdidas por absorción de los metales a frecuencias ópticas impiden su uso para el guiado de la luz en grandes distancias. Se hace evidente, por tanto, los beneficios de unificar estos dos mundos. Usando el silicio como material conductor de la señal óptica y el metal como eficiente interactor con la luz en estructuras sub-lambda, se pueden crear nuevos dispositivos para la manipulación de las propiedades de la luz en la nanoescala. Esta Tesis está centrada en la integración de estructuras con dimensiones sub-lambda en guías de silicio y en su aplicación a nuevas funcionalidades de manipulación de la luz en chips de silicio. Dichas nanoestructuras sirven de transductores entre la luz guiada y la radiación en espacio libre, por lo que también pueden ser denominadas nanoantenas. Para empezar, se describen las propiedades de los modos guiados en guías de onda de silicio para la correcta excitación de las nanoantenas, seguido de la demostración de técnicas de integración de estas nanoestructuras en las propias guías para aumentar su eficiencia de interacción con la luz guiada. Además, se demuestra el control coherente de la absorción y el scattering de una nanoantenna metálica integrada en una guía de silicio. Por último, a partir del posicionamiento asimétrico de la nanoestructura con respecto a la guía, se proponen y demuestran nuevos métodos de manipulación de la polarización, como la capacidad para sintetizar estados de polarización deseados a escala nanométrica. Esto desembocará en la demostración teórica y experimental de un nanopolarímetro de Stokes, basado en tecnología fotónica sobre silicio, capaz de determinar el estado de polarización de manera local, óptima, y no destructiva, habilitándose su uso para medidas de polarización en tiempo real en circuitos integrados. / Silicon photonics has become the most important technology in integrated photonic chips production. Its great advantages, including its suitability for large-scale production and low-cost production, as a result of the possibility of using CMOS technology, are sufficient reason to justify its supremacy over other integration platforms. Despite the multiple devices already implemented in this technology, among which include WDM filters or electro-optical modulators, there is still room for improvement, especially in terms of reducing the devices footprint or the creation of new functionalities for the manipulation of light. Such improvements could be carried out by integrating components with sub-lambda dimensions arising in the field known as plasmonics. This discipline studies the interaction between light and metals, which is mediated by the existence of waves known as surface plasmons. One of the key properties of plasmons is their ability to confine light well beyond the diffraction limit, which is limiting in the case of silicon photonics. However, losses due to the absorption of metals at optical frequencies prevent their use for guiding light over long distances. Therefore, the benefits of unifying these two worlds becomes evident. By using silicon as the conductive material of the optical signal and the metal as an efficient light interconnector in subwavelength structures, new devices can be created for the manipulation of the properties of light at the nanoscale. This thesis is focused on the integration of structures with subwavelength dimensions in silicon waveguides and in their application to new functionalities of light manipulation in silicon chips. These nanostructures serve as transducers between guided light and free space radiation, so they can also be termed nanoantennas. To begin with, the guided modes properties in silicon waveguides are described for the correct excitation of the nanoantennas, followed by the demonstration of integration techniques of these nanostructures in these waveguides to increase their interaction efficiency with the guided light. In addition, the coherent control of the absorption and scattering of a metallic nanoantenna integrated in a silicon waveguide is demonstrated. Finally, from the asymmetric positioning of the nanostructure with respect to the waveguide, new polarization manipulation methods are proposed and demonstrated, such as the ability to synthesize desired states of polarization at the nanoscale. This will lead to the theoretical and experimental demonstration of a Stokes nanopolarimeter, based on photon-on-silicon technology, capable of determining the polarization state locally, optimally, and non-destructively, enabling its use for real-time polarization measurements in integrated circuits. / La fotònica sobre silici s'ha convertit en la tecnologia més important en la producció de xips integrats fotònics. Els seus grans avantatges, entre les quals destaquen la seva idoneïtat per a la fabricació a gran escala i el seu baix cost de producció, com a resultat de la possibilitat de l'ús tecnologia CMOS, són motiu suficient per justificar la seva supremacia sobre altres plataformes d'integració. Malgrat els múltiples dispositius ja implementats en aquesta tecnologia, entre els quals cal destacar filtres WDM o moduladors electro-òptics, encara hi ha espai per a la millora, sobretot quant a la reducció del foot-print dels dispositius o a la creació de noves funcionalitats per a la manipulació de la llum. Aquestes millores podrien portar-se a terme mitjançant la integració de components amb dimensions sub-lambda sorgits en el camp conegut com plasmònica. Aquesta disciplina estudia la interacció entre la llum i els metalls, que ve intervinguda per l'existència d'ones conegudes com plasmons de superfície. Una de les propietats clau dels plasmons és la seva capacitat per confinar la llum molt per sobre del límit de difracció, la qual cosa és limitant en el cas de la fotònica sobre silici. No obstant això, les pèrdues per absorció dels metalls a freqüències òptiques impedeixen el seu ús per al guiat de la llum en grans distàncies. Es fa evident, per tant, els beneficis d'unificar aquests dos mons. Usant el silici com a material conductor del senyal òptic i el metall com eficient interactor amb la llum en estructures sub-lambda, es poden crear nous dispositius per a la manipulació de les propietats de la llum en la nanoescala. Aquesta Tesi està centrada en la integració d'estructures amb dimensions sub-lambda en guies de silici i en la seva aplicació a noves funcionalitats de manipulació de la llum en xips de silici. Aquestes nanoestructures serveixen de transductors entre la llum guiada i la radiació en espai lliure, de manera que també poden ser denominades nanoantenes. Per començar, es descriuen les propietats de les maneres guiats en guies d'ona de silici per a la correcta excitació de les nanoantenes, seguit de la demostració de tècniques d'integració d'aquestes nanoestructures en les pròpies guies per augmentar la seva eficiència d'interacció amb la llum guiada. A més, es demostra el control coherent de l'absorció i el scattering d'una nanoantenna metàl·lica integrada en una guia de silici. Finalment, a partir del posicionament asimètric de la nanoestructura respecte a la guia, es proposen i demostren nous mètodes de manipulació de la polarització, com la capacitat per sintetitzar estats de polarització desitjats a escala nanomètrica. Això desembocarà en la demostració teòrica i experimental d'un nanopolarímetre de Stokes, basat en tecnologia fotònica sobre silici, capaç de determinar l'estat de polarització de manera local, òptima, i no destructiva, habilitant el seu ús per a mesures de polarització en temps real en circuits integrats. / Espinosa Soria, A. (2018). Design and implementation of nanoantennas on integrated guides and their application on polarization analysis and synthesis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/105382

En esta disertación industrial, se han abordado una variedad de nuevas ideas. En el capítulo 2, se expone una breve introducción a la teoría básica de los radares tipo MIMO, así como también conceptos esenciales como FMCW, TDM o la estimación de ángulos. En el siguiente capítulo, un radar de tipo MIMO es presentado. En el varias tarjetas de circuitos impresos son apiladas, creando de esta forma, una agrupación de antenas de gran ancho de banda bidimensional. Mis trabajo es presentado en este capítulo, así también como las imágenes radar finales. Al final, el incremento de resolución debido a la técnica MIMO se demuestra exitosamente. Una iteración de el prototipo es presentado en el capítulo 4. Este radar sustituye las múltiples tarjetas impresas por una sola, la cual contiene RSPA basadas en cavidades de aire. Este circuito se ha diseñado con dos cadenas de conmutadores independientes, de tal forma que se dos formas de onda podrían ser enviadas de forma simultánea. Por ello, un radar en tiempo real, como por ejemplo un radar OFMD puede ser probado con este hardware. La característica zona vacía de los radares MIMO ha sido ocupada con una segunda funcionalidad. Primero, con antenas espirales para las comunicaciones y después a cámara, la cual mejora la detección, clasificación y el rastreo de objetivos. El capítulo 5 introduce novedosos componentes de RF, de muy ancho de banda e integrables con tarjetas de circuito impreso como un Divisor Wilkinson y una antena impresa en 3D. Estos componentes han sido diseñado, fabricado y medido de forma satisfactoria. El gran ancho de banda objetivo permite a estos componentes operar para múltiples funciones. El capítulo 6 introduce nuevos componentes clave de bajas pérdidas como el acoplador Moreno y la antena de guía de ondas ranurada en una nueva y prometedora tecnología. ESIW reduce las pérdidas de las guías de ondas integradas eliminando el dieléctrico interno. Estos componentes han sido diseñados, fabricados y medidos. Los prototipos producidos son un primer paso antes de un refinamiento final antes de introducir el producto al mercado. Además, se han explorado tecnología más disruptivas para futuros proyectos. / In this industrial dissertation, a variety of new and creative ideas has been adressed. In Chapter 2, a brief introduction to an existing MIMO radar theory as well as to the neccessary basic concepts of FMCW, TDM and angle estimation has been given. After that, in Chapter 3 a complete and fully functional MIMO radar has been presented. The sandwich approach enabled to stack PCBs to make up a modular bi-dimensional array of very wideband TSA antennas. My contributions to this radar have been presented in detail as well as the final imaging results, in which the increment of the resolution due to the MIMO technique has succesfully been tested. A next iteration of the portotype has been introduced in Chapter 4. This radar replaces the multiple stacked PCBs by a single one, which is populated with air-cavity-based RSPAs. This PCB has been designed with two independent switch chains, in such a manner that the two different waveforms can be sent simultaneously. Therefore, a real time radar, as for instance OFMD can be tested with this hardware. The characteristic inoccupied space at the center of a bidimentional MIMO array is filled with a second funtionality. Firstly, spiral antennas for communication have been designed, integrated and tested. Secondly, the spiral antennas have been cut off. In the remaining hole, a camara, which improves the detection, clasification and tracking of targets, has been placed. Chapter 5 presents new, very broadband (4-40 GHz) and integrable-with-PCBs RF components as a Wilkinson divider and a 3D printed TEM horn antenna. These components have succesfuly been designed, fabricated and tested. The targeted wide frequency range allows the usage of these components for multiple functions. In Chapter 6 new low losses key components as the Moreno cross-guide coupler and slotted waveguide antenna are presented in a new very promising technology. ESIW reduces the loss of the integrated waveguides (SIW) by removing the inner dielectric, following a very interesting fabrication process. These two components have been, designed, fabricated and measured. On one hand, the produced prototypes are the first step towards further Airbus refinement before introducing a product to the market. On the other hand, some disruptive technologies and components have been explored in order to keep track of the following advances in terms of innovation. / En aquesta dissertació industrial, s'han abordat una varietat de noves idees. En el capítol 2, s'exposa una breu introducció a la teoria bàsica dels radars tipus MIMO i conceptes essencials com FMCW, TDM o l'estimació d'angles. En el següent capítol, un radar de tipus MIMO és presentat. Diverses targetes de circuits impresos són apilades, creant d'aquesta manera, una agrupació d'antenes bidimensional de gran ample de banda. El meu treball és presentat en aquest capítol, així també com les imatges radar finals. Al final, l'increment de resolució a causa de la tècnica MIMO es demostra amb èxit. La següent iteració del prototip és presentada al capítol 4. Aquest radar substitueix les múltiples targetes impreses per una sola, la qual conté RSPA basades en cavitats d'aire. Aquest circuit s'ha dissenyat amb dues cadenes de commutadors independents, de tal manera que dues formes d'ona podrien ser enviades de forma simultània. Per això, un radar en temps real, com per exemple un radar OFMD pot ser provat amb aquest radar. La característica zona buida dels radars MIMO ha estat ocupada amb una segona funcionalitat. Primer, amb antenes espirals per a les comunicacions i després per a càmera, la qual millora la detecció, classificació i el rastreig d'objectius. El capítol 5 introdueix nous components de RF, de molt ample de banda i integrables amb targetes de circuit imprès com un Divisor Wilkinson i una antena impresa en 3D. Aquests components han estat dissenyats, fabricats i mesurats de forma satisfactòria. El gran ample de banda objectiu permet a aquests components operar per a múltiples funcions. El capítol 6 introdueix nous components clau de baixes pèrdues com el acoblador Moreno i l'antena de guia d'ones ranurada en una nova i prometedora tecnologia. ESIW redueix les pèrdues de les guies d'ones integrades eliminant el dielèctric intern. Aquests components han estat dissenyats, fabricats i mesurats. Els prototips produïts són un primer pas abans d'un refinament final abans d'introduir el producte al mercat. A més, s'han explorat tecnologia més disruptives per a futurs projectes. / Miralles Navarro, E. (2018). New broadband, low cost and compact MIMO radar frontends [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107960

Las redes de área corporal permiten la interconexión de nodos independientes situados dentro o fuera de la superficie corporal o, incluso, alejados de dicha superficie. En cuanto a las comunicaciones intracorporales, el establecimiento de un enlace robusto con una cápsula endoscópica o con un marcapasos, son ejemplos de los avances tecnológicos conseguidos en las últimas décadas. A pesar de estos desarrollos en asistencia sanitaria, los estándares actuales para este tipo de comunicaciones no permiten conexiones inalámbricas de alta velocidad de transmisión, las cuales son comunes en los servicios actuales de telecomunicaciones. Los sistemas UWB han surgido como potencial candidato para las futuras redes de comunicaciones inalámbricas intracorporales. No obstante, el principal obstáculo de la tecnología UWB para aplicaciones intracorporales es la alta atenuación que sufren las señales transmitidas al atravesar los distintos tejidos corporales, que aumenta drásticamente con el aumento de la frecuencia. Por tanto, es importante una caracterización precisa del canal UWB intracorporal a la hora de validar dicha banda como la adecuada para este propósito.Esta tesis se centra en el análisis de la tecnología UWB para posibilitar comunicaciones intracorporales inalámbricas desde un punto de vista experimental. Para conseguir este objetivo, se ha empleado un novedoso sistema de medidas experimental basado en fantomas en diversos escenarios de propagación intracorporal. De esta forma, se pueden comprobar las pérdidas de propagación en el medio así como la diversidad del canal de una forma fiable. Con el fin de validar los valores obtenidos en el laboratorio, se han comparado y analizado con los obtenidos en un experimento in vivo. Por otro lado, se han diseñado y fabricado nuevas antenas UWB candidatas para comunicaciones intracorporales, empleando técnicas existentes y nuevas de miniaturización y optimización. Finalmente, se han usado técnicas basadas en diversidad para mejorar el rendimiento del canal de propagación en dos escenarios intracorporales diferentes. / Wireless Body Area Networks allow the interconnection between independent nodes located either inside or over the body skin or further. Regarding in-body communications, establishing a proper link with a capsule endoscope or with a pacemaker are examples of technological advances achieved in the last decades. In spite of these healthcare developments, current standards for these kind of communications do not allow high data rate wireless connections, which are common in the current telecommunication services. UWB systems have emerged as a potential solution for future wireless in-body communications. Nevertheless, the main drawback of UWB for in-body applications is the high attenuation of human body tissues which increases dramatically with the increment of frequency. Hence, an accurate UWB in-body channel characterization is relevant in order validate UWB frequency band as the best candidate for future networks of implantable nodes. This thesis is devoted to test UWB technology for in-body communications from an experimental point of view. To achieve this goal, a novel spatial phantom-based measurement setup is used in several in-body propagation scenarios. Thus, the losses in the propagation medium and the channel diversity are checked in a reliable way. In order to check the values obtained in laboratory, they are compared and discussed with those obtained in an in vivo experiment. On the other hand, new UWB antenna candidates for inbody communications are designed and manufactured by using typical and new miniaturization and antenna optimization techniques for this purpose. Finally, diversity-based techniques are used to improve the performance of the propagation channel in two different in-body scenarios. / Les xarxes d'àrea corporal permeten la interconnexió de nodes independents situats, o bé dins, o bé sobre la pell, o inclús allunyats del propi cos. Pel que fa a les comunicacions intracorporals, l'establiment d'un bon enllaç amb una càpsula endoscòpica o amb un marcapassos, són exemples dels avanços tecnològics aconseguits les darreres dècades. A pesar d'aquests desenvolupaments en assistència sanitària, els estàndards actuals per a aquests tipus de comunicacions no permeten connexions sense fil d'alta velocitat de transmissió, que són habituals als serveis actuals de telecomunicacions. Els sistemes UWB han sorgit com una solució potencial per a les futures comunicacions sense fill intracorporals. No obstant, el principal obstacle de la tecnologia UWB per a les aplicacions intracorporals és l'alta atenuació dels teixits del cos humà, que augmenta dràsticament amb l'increment de freqüència. Per tant, és important una caracterització acurada del canal UWB intracorporal a l'hora de validar la banda de freqüència UWB com a la millor candidata per a les futures xarxes de nodes implantats.Aquesta tesi se centra en l'anàlisi de la tecnologia UWB per a comunicacions intracorporals des d'un punt de vista experimental. Per a aconseguir aquest objectiu s'ha emprat un sistema novedós de mesures experimentals, basat en fantomes, en diversos escenaris de propagació intracorporal. D'aquesta manera es poden comprovar les pèrdues de propagació en el medi i la diversitat del canal d'una forma fiable. Per tal d'avaluar els valors obtinguts al laboratori, s'han comparat i analitzat amb aquells obtinguts en un experiment in vivo. Per altra banda, s'han dissenyat i fabricat noves antenes UWB candidates per a comunicacions intracorporals emprant tècniques típiques i noves de miniaturització i optimització d'antenes per a aquest propòsit. Finalment s'han usat tècniques basades en diversitat per a millorar el rendiment del canal de propagació en dos escenaris intracorporals diferents. / Andreu Estellés, C. (2018). UWB radio channel and diversity characterization for wireless implanted devices [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/111836

[ES] Debido a la importancia de los campos de aplicación del sensor de radar de banda ultraancha, y también a los requisitos de cada aplicación específica, existe una demanda creciente de diseño compacto, de bajo coste y alta precisión del sensor de radar de banda ultraancha. Para responder a estas exigencias, esta tesis pretende proponer un sensor de radar UWB avanzado. Este trabajo de investigación se centra en el diseño del sensor de radar de banda ultraancha (UWB) para aplicaciones no destructivas (END). Los detalles de diseño incluyen el diseño de un generador de pulsos ultracorto, de alta potencia con un timbre mínimo. El radar desarrollado fue construido con una configuración biestática. El objetivo de este trabajo es medir el rango de distancia y las propiedades eléctricas de un objetivo, por ejemplo, metales y materiales dieléctricos, como el cloruro de polivinilo (PV C). Para lograr este objetivo, se ha desarrollado un novedoso generador de pulsos de alta potencia ultra-corto (pulsador de radar). El nuevo generador de pulsos consiste en un transistor que funciona en modo de avalancha y un circuito de afilado de pulsos que utiliza un nuevo modelo de diodo de recuperación de paso (SRD). Para convertir el pulso gaussiano en un monociclo, se ha añadido una red de formación de monociclo (MFN). El generador de impulsos desarrollado produce un impulso eléctrico con una amplitud de 12 V, un tiempo de subida de 112 ps y un ancho de impulso (FWHM) de 155 ps. Con el fin de aumentar la amplitud de los pulsos, se han propuesto dos técnicas útiles en este trabajo. El primero consiste en agregar dos generadores en paralelo, en este diseño propuesto se tuvo en cuenta alguna especificación para hacer que este circuito funcione. Sin embargo, la segunda técnica adoptada en este trabajo consiste en dos etapas de generadores, ambas técnicas dan lugar a un buen rendimiento; en lugar de un solo módulo de un generador de impulsos, las técnicas propuestas en este trabajo aumentan la amplitud en torno al doble. Ambas técnicas han sido investigadas en detalle. Para transmitir y recibir los impulsos ultracortos generados, se utilizaron dos tipos diferentes de antenas UWB. En primer lugar, una antena Vivaldi con un ancho de banda de unos 5,5 GHz de 600 MHz a 6 GHz. La segunda es una antena Vivaldi con un ancho de banda de 6 GHz de 400 Mhz a 6,2 GHz. Utilizando el sensor de radar de banda ultraancha desarrollado, se realizaron mediciones de prueba. Esto incluye las propiedades eléctricas, así como la medición de la distancia a las placas de metal, madera y PVC. La incertidumbre del sensor de radar es de 14 mm (datos medidos asustados a + 14 mm para un blanco fijo). El diseño y la implementación real que conduce a lograr un excelente prototipo de rendimiento para una aplicación no destructiva. / [CA] A causa de la rellevància dels camps d'aplicació del sensor de radar d'ultra banda ampla, i també l'exigència de cada aplicació específica, hi ha una demanda creixent de disseny compacte, de baix cost i alta precisió del sensor de radar d'ultra banda ampla. Amb la intenció d'atendre aquestes demandes, aquesta tesi pretén proposar un sensor avançat de radar UWB. Aquest treball de recerca tracta del disseny del sensor de radar d'ultra-banda ampla (UWB) per a aplicacions no destructives (NDT). Els detalls del disseny inclouen el disseny d'un pols de monocicle amb pols de potència d'alta potència i amb un mínim de timbre. El radar desenvolupat va ser construït en configuració bi-estàtica. L'objectiu d'aquest treball és mesurar el rang de distància i les propietats elèctriques d'un objectiu, per exemple, materials metàl·lics i dielèctrics, com el clorur de polivinil (PV C). Per assolir aquest objectiu, s'ha desenvolupat un nou ultrasò, generador de pols d'alta potència (polsador de radar). El nou generador de pols està format per un transistor que funciona en mode d'allaus i un circuit d'afilat de pols mitjançant un nou model de díode de recuperació de pas (SRD). Per a convertir el pols gaussiano en un monocicle, s'ha afegit una xarxa de formació de monocicles (MFN). El generador de polsos desenvolupat produeix un pols elèctric amb una amplitud de 12 V, un temps d'augment de 112 ps i un ample de pols (FWHM) de 155 ps. Amb l'objectiu d'augmentar l'amplitud dels polsos, s'han proposat dues tècniques útils en aquest treball. El primer consisteix a afegir dos generadors de forma paral·lela, en aquest disseny proposat, cal tenir en compte algunes especificacions per a fer la viabilitat d'aquest circuit. No obstant això, la segona tècnica adoptada en aquest treball consisteix en una doble etapa de generadors, ambdues tècniques donen lloc a una bona actuació; en lloc d'un únic mòdul d'un generador de pols, les tècniques proposades en aquest treball augmenten l'amplitud al voltant del doble. Per transmetre i rebre polsos ultra-curts generats, s'han utilitzat dos tipus diferents d'antenes UWB. En primer lloc, una antena de Vivaldi amb un ample de banda d'uns 5,5 GHz de 600 MHz a 6 GHz. Mentre que la segona és una antena Vivaldi amb un ample de banda de 6 GHz de 400 MHz a 6.2 GHz. Mitjançant el sensor de radar ultra-ampla desenvolupat, es va realitzar la mesura de la prova. Incloïen propietats elèctriques i mesures de distància a les plaques metàl·liques, fusta i PVC. S'ha trobat que la incertesa del sensor de radar és de 14 mm (dades mesurades espantades entre + 14 mm per a un objectiu fix). El disseny i la implementació real condueixen a aconseguir un excel·lent prototip de rendiment per a una aplicació no destructiva. / [EN] Due to the relevance of application fields of ultra-wideband radar sensor, and also the requirement of each specific application, there is an increasing demand of compact, low cost and high accuracy design of ultra-wideband radar sensor. With a view to addressing these demands, this thesis aims to propose an advanced UWB radar sensor. This research work deals with the design of the ultra-wideband (UWB) radar sensor for non-destructive (NDT) application. The design details include the design of ultra-short, high power pulse generator monocycle pulse with a minimum of ringing. The developed radar was build in bi-static configuration. The goal of this work is to measure the distance range and electrical properties of a target e.g, metal and dielectric materials, such as Polyvinyl chloride (PV C). To achieve this goal, a novel ultrashort, high power pulse generator (radar pulser) has been developed. The new pulse generator consists of a transistor operating in avalanche mode and a pulse sharpening circuit using a new model of step recovery diode (SRD). In order to converts the Gaussian pulse to a monocycle, a monocycle forming network (MFN) has been added. The developed pulse generator produces an electrical pulse with an amplitude of 12 V, a rise-time of 112 ps and pulse width (FWHM) of 155 ps. For the purpose to increase the amplitude of the pulses, two useful techniques have been proposed in this work. The first one consist of adding two generators in parallel, in this proposed design some specification was be taking into account to making the workability of this circuit. However, the second technic adopted in this work consists of a two-stage of generators, both technics give rise to a good performance; instead of a single module of a pulse generator, the techniques proposed in this work increase the amplitude around the double. In order to transmit and receive the generated ultra-short pulses, two different types of UWB antennas have been used. First, a Vivaldi antenna with a bandwidth of about 5.5 GHz from 600 MHz to 6 GHz. While the second is a Vivaldi antenna with a bandwidth of 6 GHz from 400 Mhz to 6,2 GHz. Using the developed ultra-wideband radar sensor, test measurement was performed. These included electrical properties as well as distance measurement towards metal plates, wood, and PVC. The uncertainty of the radar sensor has been found to be 14 mm (measured data scared within + 14 mm for a fixed target). The design and real implementation leading to achieve excellent performance prototype for a non-destructive application. / Ahajjam, Y. (2019). Design and Implementation of a UWB Radar Sensor for Non-Destructive Application [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/124057