Medición de anisotropía dieléctrica de materiales a frecuencias de microondas

Abstract

La finalidad de este proyecto de tesis fue la de caracterizar y así poder conocer la calidad de algunos materiales a los que usualmente se les considera que cuentan con una constante dieléctrica (ε) isotrópica. Para poder realizar esto, se tuvo que diseñar un dispositivo de medición de permitividad dieléctrica que permita conocer que tan anisotrópico es un material en lo que respecta a su permitividad o si por el contrario no lo es. Además, bajo este concepto de anisotropía, se propone implementar a este dispositivo de medición como un sensor de gradiente de humedad. El dispositivo de medición diseñado cuenta con la tecnología de microcinta empotrada, la cual permitió realizar mediciones de algunas muestras como lo fueron: el sustrato RO6010 y cartón (en diferentes condiciones mojado y seco) obteniendo de esta manera su anisotropía. El diseño del dispositivo está basado en un resonador de microcinta de modo dual el cual es implementado en el sustrato FR4. Este resonador de modo dual tiene una frecuencia de resonancia de 1.198 GHz. Bajo el concepto de modo par (común) e impar (diferencial) se genera un delta de frecuencia, este delta de frecuencia se debe a la diferencia de las frecuencias de resonancia de cada uno de estos modos. Y en base a los diferentes valores de las frecuencias de resonancia se determinó la anisotropía dieléctrica del dispositivo de medición, así como la de los diferentes materiales medidos.