Diseño y fabricación 3D de lente plana dieléctrica con polarizador integrado para generación de polarización circular dual en banda W

En este trabajo se va a llevar a cabo el diseño y optimización de una lente plana dieléctrica con un polarizador integrado que permita convertir polarización lineal dual en polarización circular dual en banda W. La lente presentará un índice de permitividad relativa decreciente en dirección radial para conformar los rayos en una dirección determinada, aumentando así la directividad mediante la generación de una onda plana o quasi-plana. La permitividad relativa de un material dieléctrico puede modificarse si se ve alterado su volumen efectivo, por lo que se plantea un diseño de lente perforada por capas para conseguir la disminución radial de permitividad relativa buscada. Una vez terminado el diseño de la lente, se diseñará e integrará un polarizador consistente en una estructura cilíndrica formada por barras dieléctricas paralelas equiespaciadas. El polarizador permitirá la conversión de polarización lineal dual en polarización circular dual. El sistema completo (lente y polarizador) es alimentado por una guía de onda cuadrada con sus dos modos fundamentales (TE01 y TE10). El polarizador permite la conversión de polarización lineal vertical (excitación del modo TE10 en la guía cuadrada) en polarización circular a derechas y la conversión de polarización lineal horizontal (excitación del modo TE01 en la guía cuadrada) en polarización circular a izquierdas. Por otro lado, desplazamientos de la guía de onda cuadrada a lo largo del plano focal de la lente permiten desapuntar el haz principal, consiguiendo un amplio rango de desapuntamiento dentro de la semiesfera delantera de radiación. Lente y polarizador serán fabricados en una sola pieza mediante impresión 3D utilizando tecnología de estereolitografía, así como medidos en cámara anecoica para verificar y validar sus características radiantes