Con la presencia de autoridades de la ECyT; el director del Doctorado, Marcos Saraceno; el Comité Académico; alumnos; y público en general, Merletti presentó su proyecto que fue evaluado de manera exitosa por el jurado, conformado por Carlos Lasorsa (UTN), Federico Golmar (UNSAM, INTI, CONICET) y Manuel Platino (UNSAM, CNEA, CONICET).

RESUMEN:

Este trabajo nació de la necesidad del Estado Nacional de proveer a empresas estatales de componentes de RF y microondas para aplicaciones en el área de las telecomunicaciones y espaciales. Los equipos de los que forman parte los circuitos de RF y microondas pueden ser radares, antenas, satélites, cohetes teledirigidos y todo tipo de elementos controlados inalámbricamente.

Esta tesis de doctorado se orienta al estudio y análisis de los componentes realizados con tecnología MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems), en particular la actividad se focaliza en los desplazadores de fase MEMS. En el trabajo se parte de la idea conceptual, se diseña, se fabrican y se caracterizan tres desplazadores de fase diferentes con distintas topologías. En el marco de esta actividad se realiza un aporte original, mediante el análisis de la sensibilidad de las topologías estudiadas, a las variaciones de los parámetros del proceso de fabricación. Este análisis permite determinar los elementos críticos en el diseño de cada topología, individualizar los parámetros de proceso más importantes para un diseño exitoso, y obtener un análisis comparativo entre las topologías más utilizadas que permite determinar y comparar cuan robustas son frente a las variaciones de proceso y errores de modelado de dichas topologías determinando sus correspondientes fortalezas y debilidades.

Del análisis de sensibilidad realizado se desprende que uno de los parámetros de proceso más importantes a la hora de diseñar y simular un dispositivo MEMS de RF es la permitividad relativa de sustrato sobre el cual está construido. Este parámetro juega un rol preponderante para las tres topologías de desplazadores de fase analizadas. La permitividad relativa toma aún mayor relevancia a causa de la naturaleza anisotrópica de los sustratos utilizados para RF y microondas, y de la limitación que presenta la mayoría de los programas de diseño y simulación electromagnética, que definen a la permitivdad relativa como un escalar. Esto llevó al desarrollo de un método para la determinación experimental de las componentes principales de la permitividad relativa en radiofrecuencias y microondas, y un procedimiento para el cálculo de la permitividad relativa equivalente que debe utilizarse en simulación. La permitividad relativa equivalente “isotrópica” que debe utilizarse para el diseño mediante simulaciones electromagnéticas se deduce de las componentes principales de la permitividad relativa anisotrópica del sustrato gracias a un conjunto de ecuaciones propuestas para las tres topologías de líneas de transmisión más utilizadas en los circuitos de RF y microondas.

Para concluir, se aborda el problema de los encapsulados para RF y microondas. Los dispositivos diseñados y fabricados no pueden utilizarse en ambientes hostiles con perturbaciones que pueden degradarlos notablemente hasta destruirlos, por eso es necesario protegerlos mediante el uso de un encapsulado, además dicho encapsulado facilita su manipulación e integración en sistemas complejos, como por ejemplo en Phased Array Antenna.

doctorado, Doctorado en Ciencias Aplicadas y de la Ingeniería