“SCATTMAT: HERRAMIENTA C.A.D. PARA EL ANÁLISIS DE COMPONENTES EN GUÍA DE ONDA CIRCULAR CON VARIACIONES SIMÉTRICAS DE RADIO A FRECUENCIAS MILIMÉTRICAS.” Antonio Liberal, Miguel Lahera, Carlos del Río, Ramón Gonzalo y Mario Sorolla E.T.S.I.I. y Telecomunicación. Universidad Pública de Navarra Campus Arrosadía s/n. E-31006 Pamplona, España Tel.: 948 169326 Fax.: 948 169169 e.m.:carlos@upna.es ABSTRACT In this paper, a C.A.D. tool to simulate simmetrical radial deformation microwave devices, using the modal analysis and scattering matrix techniques is presented. The code has been developed in C++ language, working with Windows resources, in a personal computer. The user can obtain as graphic result the internal evolution of power along the component. The profile component is defined using a 2-D function because of the simmetrical variations. The results have been succesfully tested with experimental results of differents authors. 1.- INTRODUCCIÓN Hoy en día, son muchas las aplicaciones de microondas que utilizan componentes basados en variaciones simétricas de radio: sistemas de guiado en aplicaciones de calentamiento de plasmas, comunicaciones terrestres y vía satélite, sinterización de cerámicas, etc. Bajo esta definición general, podrían entrar componentes tales como conversores de modos, filtros y transiciones de diámetro, en los sistemas de guiado de potencia, antenas de bocina, en comunicaciones y sistemas de lanzamiento de potencia, etc. Dado el elevado coste de la fabricación de estos dispositivos de microondas, es necesario un estudio y una simulación previa lo más precisa posible, con tal de poder asegurar el correcto funcionamiento del componente antes de construirlo para rentabilizar al máximo las inversiones. Un método bastante conocido para el análisis de dispositivos en guía de onda, es la utilización simultánea de métodos de análisis modal y de la matriz de dispersión generalizada [1]. En nuestro caso, se ha desarrollado un código en entorno de ventanas en lenguaje C++, para ordenador personal, con la característica original de poder visualizar de manera gráfica la evolución interna de la potencia a lo largo del componente. 2.- FUNCIONAMIENTO BÁSICO El programa desarrollado permite la simulación de cualquier tipo de componentes de microondas, ya sea en guía circular, ya sea lisa o corrugada, sobredimensionada o no, basado en variaciones simétricas del radio de la guía. La aplicación muestrea el perfil de dicho dispositivo, definido en dos dimensiones, por tratarse de variaciones simétricas de radio, dividiéndolo en discontinuidades transversales, que pueden ser modelizadas por matrices de dispersión o Scattering (S) mediante un método de análisis modal. Posteriormente, uniendo o “concatenando” adecuadamente las matrices S de todas las discontinuidades, podemos obtener una matriz de dispersión global que caracteriza completamente todo el componente. La problemática que se plantea con dicha aplicación es la necesidad de almacenar todas las matrices S de las discontinuidades, para poder calcular las distribuciones de potencia internas, ya que para calcular la distribución de potencia en un punto concreto, necesitamos conocer las submatrices a derecha e izquierda del punto de observación. Esto supone unos requisitos de memoria y almacenaje bastante elevados. Este problema ha sido resuelto en la herramienta introduciéndo un factor de reducción en cuanto al número de matrices S que se almacenan, que limita a su vez el número de puntos visibles del interior del componente. 3.- CARACTERÍSTICAS DE LA HERRAMIENTA C.A.D.