Arreglo experimental para las mediciones con la metasuperficie

E k Ly Lx w Lz h

Figura 43: (a) Esquema del arreglo experimental visto desde el plano de incidencia: el haz de mi- croondas incide a 45 grados y la se ˜nal reflejada se detecta a -45 grados. Entre el arreglo peri ´odico de tiras y el plano de aluminio se encuentra un espacio de aire ajustableh. Las posicionesd1= 15 cm yd2= 10 cm donde se colocan el transmisor y el receptor, respectivamente. (b) Vista frontal del arreglo de tiras de aluminio y con el plano de alumino de fondo. Se indica el largoLy, el anchoLx y la separaci ´on w entre las tiras de aluminio. El aluminio tiene un espesorLz ∼=0.05 mm. El me- dio circundante es aire. El campo el ´ectrico est ´a polarizado en direcci ´on perpendicular al plano de incidencia.

En el cap´ıtulo 3 se demostr ´o el efecto que tiene una estructura como la de la Figura 12 en el campo esparcido. Ahora, en la Figura 43 se muestra un esquema del arreglo expe- rimental, basado en la Figura 12, para las mediciones en campo lejano.

La metasuperficie est ´a compuesta por tiras de aluminio y un plano de aluminio con un espesor deLz ∼= 0.05mm. En la Figura 43(b) se indican las dimensiones de la estructura: anchoLx, largoLy, separaci ´on entre tiras w y tama ˜no del plano de aluminio 28cm x25 cm. En la Figura 43(a) lado izquierdo se ˜nalamos los dem ´as par ´ametros que componen el arreglo experimental: separaci ´on plano-tirash, espesorLz, ´angulo de incidenciaθi, ´angu- lo de detecci ´on θs, distancia del transmisor al plano d1 y distancia del receptor al plano d2. El plano de alumino se encuentra en el plano xy con el eje z en direcci ´on normal al plano de aluminio. Aqu´ı s´ı aparece el par ´ametroLyque en las simulaciones se consider ´o invariante.

Las distancias d1 = 15 cm y d2 = 10 cm se ˜naladas en la Figura 43(a) son las posi- ciones del transmisor y del receptor, respectivamente. Estas distancias resultaron ser las

´optimas porque el promedio de la se ˜nal se mantiene en un nivel constante, adem ´as de que el perfil del haz es de tipo gaussiano. Los ´angulos elegidosθi = 45◦ yθs =−45◦, fue- ron los m ´as apropiados considerando las dimensiones de las cornetas y las mediciones posteriores.

El haz de microondas que sale del transmisor est ´a polarizado a lo largo del eje del diodo, es decir, la direcci ´on vertical en un plano inmediatamente a la salida de la corneta. En este caso, el haz incide perpendicular al plano de incidencia. Para mediciones d ´onde se requiri ´o polarizaci ´on paralela al plano de incidencia se rotaron las cornetas del trans- misor y del receptor en90◦.

Se consider ´o como celda unitaria al arreglo de una tira sobre el plano de aluminio, se midi ´o su efecto sobre el campo incidente, y posteriormente se agregaron dos tiras m ´as.

La tira de aluminio se coloca muy cerca del plano de aluminio en una posici ´onh y se registra la se ˜nal reflejada en campo lejano. Vamos alejando la tira del plano a lo largo del eje_bz de 0.1 cm hasta 2λ. Cuando el ancho o la separaci ´on entre tiras es el par ´ametro a variar, los dem ´as quedan fijos durante toda la medici ´on. La lectura de la se ˜nal se realiza con un osciloscopio conectado al receptor.

5.

Resultados experimentales

En este cap´ıtulo se presentan los resultados de todas las mediciones realizadas con la configuraci ´on mostrada en la secci ´on 4.3. Las mediciones parten de los c ´alculos obteni- dos en el cap´ıtulo 3 en funci ´on de los par ´ametros geom ´etricos se ˜nalados en la Figura 12. Se presentan mediciones de la se ˜nal reflejada en funci ´on del espacio de aire variable

hpara la celda unitaria de 1 tira y una metasuperficie de 3 tiras para diferentes anchosLx

de las tiras, en polarizaci ´on perpendicular (Pol-s) y paralela (Pol-p) al plano de incidencia. El espesor de las tiras siempre se mantuvo constanteLz ∼=0.05 mm.

Primero se mide la variaci ´on angular del haz de microondas reflejado que incide en el plano de aluminio con ambas polarizaciones. Al final se midi ´o la dependencia angular de la se ˜nal reflejada por la metasuperfice (3 tiras) a una distancia fija del plano de aluminio.

Despu ´es se introduce 1 tira de alumino, considerada como la celda unitaria de la me- tasuperficie, para analizar el efecto del par ´ametro Ly que se consider ´o invariante en las simulaciones con el m ´etdo integral. Se midi ´o la dependencia de la se ˜nal reflejada para diferentes largosLyde una tira.

Con la metasuperficie conformada por 3 tiras se realizaron mediciones con pol-s va- riando la separaci ´onwentre ´estas y dejando los dem ´as par ´ametros fijos, ajustando tam- bi ´en el espacio de aire entre el plano y las tiras. Posteriormente se cambia el anchoLx

de las tiras y se mide la se ´nal reflejada en funci ´on dehen Pol-s y Pol-p.

En el cap´ıtulo 6 se discuten los resultados experimentales m ´as representativos, los cuales se contraponen con lo calculado por el m ´etodo integral (3).