Diseño y modelización de la antena y de los procesos de irradiación de muestras planas de asfalto en banda L

En este proyecto se va a realizar el diseño y modelización de una antena de bocina y de los procesos de irradiación de muestras planas de asfalto en banda L. En primer lugar, se hará una introducción de las microondas, ya que trabajaremos a una frecuencia de 2.45GHz, se hará una breve descripción de las ecuaciones de Maxwell y se explicará el procedimiento a seguir para la realización del proyecto. Seguidamente, se dará paso al marco tecnológico. En esta parte del documento, se explicará la historia de la ingeniería de microondas y se comentarán diferentes aplicaciones biológicas e industriales que tienen estas ondas. Atendiendo a las aplicaciones médico-terapéuticas, se destacarán y explicarán tanto las terapias de calor, como los orígenes de las microondas en el tratamiento del cáncer y sus mecanismos de detección de la enfermedad. En cuanto a las aplicaciones industriales, se indicará su utilidad para el secado de la cerámica, para la producción del zumo de naranja, como mecanismo de defensa, para una mejor conservación del pan y para la construcción de nano-calentadores. Para continuar, se planteará el problema de cómo generar estas ondas. En esta parte del documento, se introducirán los tres tipos de generadores de microondas a estudiar y se detallarán sus principales características. Estos tipos de generadores de microondas son el klystron, los tubos de onda progresiva y el magnetrón. Para finalizar este apartado, se realizará una breve conclusión explicando los motivos por los que se ha elegido uno de estos tres tipos de generadores de microondas. A continuación, se llega a la parte más técnica del documento. Aquí es donde se realiza, en esencia todo el trabajo. Se explicará tanto la parte de la construcción del irradiador de microondas como el trabajo de simulación realizado. Este apartado comienza con la descripción de la solución propuesta, continuando con el proceso de construcción del irradiador de microondas y terminando con la visualización de los resultados de simulación. Finalmente, se realizará una conclusión de los resultados obtenidos. Cabe destacar que este proyecto se realiza para poder construir físicamente un irradiador de microondas con el que radiar muestras planas de asfalto para así poder mejorar sus propiedades. La construcción del irradiador es objeto del proyecto de Beatriz Guilarte Bellod, por lo que la parte de la construcción se detalla en menor medida que la parte de la simulación. Abstract: This project will focus on designing and modeling a horn antenna and the L band irradiation processes of flat pavement samples. Firstly, an introduction on microwaves will be presented, due to the fact that we will work at a 2.45GHz frequency, then a brief description of Maxwell’s equations, and the procedure to follow for this project. Then, we will give way to the technological framework. In this section, the history of microwave engineering will be explained, as well as the biological and industrial applications these type of waves have. Regarding the medical-therapeutical applications, it is important to highlight and explain both heat therapies and how the microwaves can be used in cancer treatment and how to use it to detect it. As far as industrial applications go, its utility drying ceramics will be specified, as well as orange juice production, its use in defense mechanisms, better bread preservation, or building nano heaters Afterwards, the question of how to generate this type of waves will be brought forward. In this section, the three types of microwave generators and their main features will be introduced. These types of microwave generators are the Klystron, the Travelling-Wave Tube (TWT), and the magnetron. To finish this part, a brief conclusion explaining the criteria by which one of these types has been chosen. After this, the technical part of the document arrives. Here is, essentially, where all the work is done. It comprises the explanation of the construction of the microwave irradiator and visualizing the results of the posterior simulation. Finally, from the results obtained a conclusion will be drawn. It should be emphasized that the ultimate goal of this project is to help build an actual microwave irradiator to irradiate flat concrete samples, and so improve its properties. The construction of the irradiator is the aim of Beatriz Guilarte Bellod’s thesis, consequently, this project will be more focused on the simulation and less on the construction