Author: OSCAR ADDIEL SESEÑA OSORIO

Diseño de un sensor de potencia para radio frecuencia

OSCAR ADDIEL SESEÑA OSORIO (2011)

Este trabajo de investigación presenta el diseño de un sensor de potencia para

Radio Frecuencia (RF) utilizando componentes Micro Electromecánicos (MEMs).

Los sensores son utilizados en muchos ámbitos de la vida con la finalidad de

interpretar los fenómenos físicos a señales eléctricas, los sensores de potencia

son aquellos que determinan la magnitud de energía que tiene una señal

eléctrica.

La presencia de los sensores de potencia en su mayoría son terminales, esto

significa que la señal eléctrica es disipada, esto ha motivado a la investigación de

otro tipo de sensor de potencia no-terminal, el sensor de potencia through

(no–terminal); es aquel que en el proceso de medición no disipa la señal

eléctrica.

El crecimiento en la investigación de MEMs ha mostrado diversas

características como bajo consumo de energía, alta sensibilidad, alta integración

en chip con dimensiones de escalas micrométricas, por mencionar algunos. En

las áreas de electrónica, óptica, medicina, industria, entre otras. En la rama de

comunicaciones en electrónica se han investigado filtros, conmutadores,

capacitores, entre otros, de los cuales destacan con una respuesta más rápida

comparado con los sistemas macro, siendo ésta la razón para el desarrollo de

dispositivos para los sistemas de comunicación.

Los sistemas de comunicación han detonado un gran desarrollo en muchas

áreas de la investigación, éstos sistemas nos brinda comodidad: movilidad,

rapidez, uso eficiente de energía, por mencionar algunos. Para tener un uso

eficaz de la energía es imprescindible tener un sensor de potencia que monitoreé

su intensidad.

Este trabajo de investigación presenta la utilización de un conmutador como

parte del sensor de potencia. En esta tesis se presentan los diferentes

componentes que conforma el sensor de potencia que son: un conmutador RF

MEMs y una guía de onda.

El diseñó de la guía de onda coplanar se realizó a una impedancia de 50Ω para

obtener un buen acoplamiento, el conmutador consta de una membrana que es

suspendida por una red de resortes. Además, se realizó una compensación en

impedancia debido a la combinación de ambos obteniendo una mejora en el

desempeño.

El diseño incluye consideraciones o reglas de diseño para el proceso de

fabricación SUMMiT V de los Laboratorios Nacionales de Sandia en los Estados

Unidos, siendo compatible para la fabricación de circuitos integrados CMOS (CI

CMOS).

Los valores obtenidos en simulación son de S21= –1.0dB y S11= –18dB hasta

una frecuencia de 10GH

Master thesis

Sensor Power measurement Micromechanical system Directional power sensors CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ELECTRÓNICA