Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Nuevas configuraciones y técnicas de diseño para filtros de microondas multimodales en hornos de calentamiento por microondas y otros dispositivos

Nace en La Unión (Murcia) en 1985. En 2008 obtiene el título de Ingeniero de Telecomunicación por la Universidad Politénica de Cartagena, obteniendo el Premio Extraordinario Fin de Carrera y el Premio al mejor expediente académico del Colegio de Ingenieros de Telecomunicación de la Región de Murcia. A continuación cursa el Máster en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la Universidad Politécnica de Cartagena, obteniendo el título de máster en el año 2009. Durante el año 2009 obtiene varias becas de investigación en la Universidad Politécnica de Cartagena. En el año 2010 obtiene una beca de la Fundación Séneca para realizar la tesis doctoral en la Universidad Politécnica de Cartagena, donde actualmente participa en actividades docentes. Paralelamente ha estado asociado al desarrollo del proyecto "Diseño e Implementación de Filtros Reactivos Autoconfigurables para Hornos Industriales de Microondas de Procesamiento en Línea" de la Fundación Séneca durante los años 2010 y 2011. Posee comunicaciones en congresos nacionales e internacionales, así como publicaciones científicas en revistas de carácter nacional e internacional. Domina el inglés. Es doctor desde octubre de 2013 por la Universidad Politécnica de Cartagena.

Resumen de tesis

"La energía de microondas es ampliamente usada en muchas aplicaciones industriales, científicas y médicas, las cuales frecuentemente requieren la participación de seres humanos en contacto directo con los equipos de microondas. Específicamente, los hornos industriales de microondas habitualmente emplean puertos abiertos en guía de onda para permitir un flujo continuo del material a procesar. Por esta razón, los aspectos de seguridad deben ser tenidos en cuenta seriamente para evitar posibles efectos perjudiciales en los tejidos humanos debido a las fugas de energía que se producen a través de estos puertos.

Para lidiar con este problema existen diversas alternativas, siendo la más utilizada el empleo de filtros elimina-banda doblemente corrugados que reflejan la energía que se escapa del aplicador.

La presente tesis doctoral tiene como objetivo mejorar el diseño de estos filtros de entrada y salida para hornos industriales de microondas cuando se exige que el horno funcione de forma continua. Para ello se propone la búsqueda de nuevas estructuras de diseño de los filtros que solucionen los diferentes inconvenientes que presentan las alternativas convencionales, así como el uso de algoritmos de optimización que reduzcan los tiempos de diseño"

Área de conocimiento

Teoría de la señal y comunicaciones

Grupo de investigación

Grupo de Electromagnetismo y Materia (GEM)
Director: Juan Monzó Cabrera

Programa de doctorado

Tecnologías Industriales

Período de Actividad

01/01/2010 - 31/08/2013

Estado de tesis

Defendida

Principales indicadores de producción científico/tecnológicos

Los 5 principales resultados de producción científica/tecnológica obtenidos hasta ahora son los siguientes:

- Artículo Precise evaluation of coaxial to waveguide transitions by means of inverse techniques publicado en la revista internacional IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, en el año 2010.
- Artículo Analysis of reactive and resistive open waveguide filters for use in microwave-heating applicators publicado en la revista internacional COMPEL: The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, en el año 2011.
- Artículo Electronic equivalent models for printed circuit boards inside a metallic enclosure using a coaxial-to-waveguide calibration publicado en la revista internacional IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, en el año 2012.
- Patente Filtro multimodo de microondas abierto en tecnología de guía de onda mediante la combinación de postes e iris para hornos de calentamiento por microondas, del año 2010, en explotación por parte de la empresa Sistemas de Nueva Automatización, S. L.
- Patente Filtro autoconfigurable para hornos microondas de procesamiento en línea, proceso de filtrado autoconfigurable para hornos de microondas de procesamiento en línea y horno microondas de procesamiento en línea, del año 2010, en explotación por parte de la empresa Sistemas de Nueva Automatización, S. L.

Resultados mas destacados de la tesis doctoral

Tras una primera fase de consulta bibliográfica, donde se realizó una completa revisión de los principales métodos de diseño de filtros en guía de onda con el objetivo de adquirir los fundamentos teóricos necesarios para afrontar con garantías el desarrollo de la tesis, se pasó a realizar la evaluación de los principales tipos de filtros encontrados en la literatura científica. Así, se detectaron de forma concreta las limitaciones de este tipo de filtros, con el objetivo de solucionarlas en los nuevos diseños. De esta forma, durante el último año de investigación se ha trabajado principalmente en nuevas técnicas y diseños de filtros monomodales y multimodales que solucionan los problemas detectados en los filtros tradicionales, y en el desarrollo de una plataforma experimental de medida que permita confirmar en la práctica algunos de los resultados obtenidos en simulaciones.

Comparación de herramientas de simulación electromagnética y validación experimental de una cavidad multimodo de calentamiento por microondas

Resumen actividad a desarrollar

El principal objetivo del trabajo es la simulación y la validación experimental de una cavidad de calentamiento multimodo Sairem CM02510, tanto vacía como cargada con un material.

Varias herramientas de simulación serán empleadas para llevar a cabo una comparativa entre las diferentes alternativas software, mostrando las ventajas y desventajas de cada una en lo referente a la simulación de una cavidad de calentamiento multimodal.

Para validar los resultados obtenidos en las simulaciones, se introducirán en la cavidad real varias muestras de espuma de carbón de diferentes formas y tamaños. De esta manera, se evaluará el rendimiento de cada herramienta de simulación en cada caso mediante la comparación de los parámetros de dispersión medidos y simulados.

Al finalizar el trabajo, seremos capaces de predecir con precisión los resultados mediante el uso del software de simulación apropiado.

En qué medida favorece la estancia tu línea de investigación en el desarrollo de tu tesis doctoral

La estancia va a enriquecer sin ninguna duda la tesis doctoral, ya que es una oportunidad de entrar en contacto con nuevo software, métodos de medida y equipos de los que no se dispone en Cartagena y que pueden arrojar resultados útiles para la tesis.

Además, es también una oportunidad para comprobar como los filtros elimina-banda, principal objetivo de la tesis doctoral, se utilizan en equipos reales que están funcionando a escala industrial para diversas aplicaciones.

Año de programa

2013

Actualmente investigas en la línea

Simulación electromagnética y cavidades de calentamiento multimodales.

Fecha de Inicio

09/01/2013

Fecha de Fin

12/04/2013

País

REINO UNIDO

Nombre del Centro

The National Centre for Industrial Microwave Processing

Defínelo en una frase

Uno de los centros de investigación sobre procesado industrial por microondas más importantes de Europa

Dinos por qué elegistes este centro

Era una oportunidad de trabajar tanto con un equipo investigador puntero en el campo de las microondas, como con equipamiento y maquinaria de alto nivel tecnológico del que disponen pocos centros a nivel europeo.

¿Cómo beneficiará al grupo de investigación de origen las técnicas y conocimientos adquiridos durante la estancia?

El conocimiento adquirido, tanto en herramientas de simulación como en equipos y métodos de medida, se puede incorporar sin ningún género de dudas al grupo de investigación de origen.

¿Los conocimientos adquiridos podrán originar una nueva línea de investigación?

Los conocimientos adquiridos van servir para enriquecer la línea de investigación actual, lo cual es probable que termine desembocando en nuevas líneas de investigación.

Mantiene el grupo de acogida y de origen una relación investigadora estable?¿Crees que en caso de no existir se establecerá?

Anteriormente a la estancia no existía una relación investigadora estable, pero es de esperar que comience a partir de ahora.

Háblanos de tu ciudad, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado más la atención, lo esencial

Nottingham es una ciudad del Reino Unido y capital de la provincia (condado) de Nottinghamshire, en la región de East Midlands de Inglaterra. Debido a que Nottingham está en el centro de Inglaterra, esta estupendamente bien comunicado con el resto de ciudades importantes de Inglaterra y Reino Unido por ferrocarril y autopistas, además el aeropuerto Aeropuerto de East Midlands se encuentra a menos de 30 minutos en coche, este aeropuerto dispone de conexiones diarias con multitud de destinos en Reino Unido, Irlanda y Europa.

Nottingham es famosa por la leyenda de Robin Hood, que apareció por primera vez durante la Edad Media. Se supone que Robin Hood vivió en el Bosque de Sherwood, al norte de la ciudad, siendo el Sheriff de Nottingham su gran enemigo. Aún cuando lo más probable es que se trate de simplemente una leyenda en gran medida, la figura del encapuchado ha sido explotada sabiamente por el ayuntamiento y comerciantes locales para atraer turismo.

A nivel personal, es una ciudad muy acogedora y con un gran ambiente para pasear y tomar algo en los numerosos pubs y restaurantes que hay repartidos por toda la ciudad.

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