Abstract:
RESUMEN:
Los hidrocarburos tienen diversas cualidades físicas y químicas que requieren ser
caracterizadas para su extracción, transportación, refinación y clasificación de sus derivados.
Para obtener dichas características existen técnicas de caracterización convencionales como:
densidad, viscosidad, índice de refracción y masa molecular. Posterior a estas, existen otras
técnicas algunas capaces de arrojar información rápida y confiable sobre las propiedades de
un hidrocarburo, como lo es la espectroscopia de infrarrojo (FTIR).
La espectrofotometría de infrarrojo (FTIR) es una técnica de caracterización que analiza
las vibraciones de los enlaces presentes en una molécula. El espectro electromagnético de
infrarrojo se divide en tres regiones; el infrarrojo cercano, medio y lejano, así nombrados por
su relación con el espectro visible. El infrarrojo lejano (aproximadamente 400-10 cm-1) se
encuentra adyacente a la región de microondas, el infrarrojo medio (aproximadamente 4000-
400 cm-1) y el infrarrojo cercano (14000 -4000 cm 1).
En el caso particular de infrarrojo lejano existen una gran cantidad de moléculas con
vibraciones propias de este rango de frecuencia, sin embargo los generadores de medios
ópticos (láser) presentan una dificultad de operación en bajas frecuencias.
Por lo que se busca incursionar en nuevas tecnologías, capaces de operar en estas
frecuencias de tanto interés para la detección de materiales presentes en los hidrocarburos, y
que a su vez resulten de menor costo y mayor estabilidad de operación. Proponiendo así un
sistema de espectroscopia en la banda de 0.1 - 1 THz, el cual requiere de una serie de
desarrollos tecnológicos de bajas perdidas, fácil fabricación, y gran compatibilidad.
Siendo parte fundamental de estos trabajos las líneas de transmisión, dentro de las cuales
se encuentran las microcintas, algunas de estas están basadas en tecnologías emergentes
como la DML que debido a sus características resultan en un gran aporte a un sistema de
espectroscopia en Teraherz.
Llegando a la esencia de este trabajo, donde se exploran los principales factores
involucrados en el desarrollo de una línea de microcinta dieléctrica, primeramente analizando
los trabajos presentados entorno a la DML, seguido de una comparativa de sus
contribuciones, para posteriormente realizar el modelado y compensación de las condiciones
paramétricas del software, y después proceder a la construcción del prototipo y mediciones
de éste, validando el método de modelado, y sentando la metodología de desarrollo para
microcintas que requieran de un proceso de fabricación y caracterización más complejo.
ABSTRACT:
The hydrocarbons have diverse physical and chemical qualities that require to be
characterized for their extraction, transportation, refining and classification of their
derivatives. To obtain these characteristics there are conventional characterization techniques
such as density, viscosity, refractive index and molecular mass. Subsequent to these, there
are other techniques, some capable of throwing fast and reliable information on the properties
of a hydrocarbon, such as infrared spectroscopy (FTIR).
Infrared spectrophotometry (FTIR) is a characterization technique that analyzes the
vibrations of the bonds present in a molecule. The infrared electromagnetic spectrum is
divided into three regions; the near, middle and far infrared, named after their relationship
with the visible spectrum. The far infrared (approximately 400-10 cm-1) is adjacent to the
microwave region, the medium infrared (approximately 4000-400 cm-1) and the near
infrared (14000 -4000 cm 1).
In the particular case of far-infrared there are a large number of molecules with vibrations
characteristic of this frequency range, however, the optical media generators (lasers) present
a difficulty of operation at low frequencies.
For what is sought to venture into new technologies, capable of operating in these
frequencies of interest for the detection of materials present in the hydrocarbons, and which
in turn result in lower cost and greater stability of operation. Propose a system of
spectroscopy in the band of 0.1 - 1 THz, which requires a series of technological
developments of low losses, easy manufacture, and great compatibility.
Being a fundamental part of these works the transmission lines, within which are the
microstrips, some of these are based on emerging technologies such as the DML that due to
its characteristics result in a great contribution to a spectroscopy system in Terahertz.
Arriving at the essence of this work, where the main factors involved in the development
of a dielectric microstrip line are explored, first analyzing the papers presented around the
DML, followed by a comparison of their contributions, to later perform the modeling and
compensation of the parametric conditions of the software, and then proceeding to the
construction of the prototype and measurements of it, validating the modeling method, and
setting the development methodology for microstrips that require a more complex
manufacturing and characterization process.
Description:
Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería de Telecomunicaciones), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIME, Unidad Zacatenco, 2019, 1 archivo PDF, (55 páginas). tesis.ipn.mx