[en] A classical topic in Telecommunication Engineering is filter design at microwave frequencies. It constitutes a complex problem and therefore the whole process is divided into several stages, whose analysis is the general aim of this study. Firstly the approximation problem is addressed by means of the generalised Chebychev method. After a process of finite transmission zeros allocation is carried out, the design polynomials are obtained. They meet the specifications typically given in the frequency domain. From the design polynomials of the preceding stage the synthesis of the coupling matrix is developed. The coupling matrix stores information which can be directly translated into useful equivalent circuits upon which filter design at microwave frequencies is based. Sometimes there are values (i.e. called couplings) that must be annihilated in order to obtain a practical circuit topology. Towards that end matrix rotations are introduced. Regarding physical filter design, this study raises three different approaches. In the context of lowpass filters, a stepped impedance filter is designed in coaxial technology. Both circuital and full-wave optimization are introduced under this scenario. With respect to bandpass filters, several waveguide direct-coupled filters are designed. Their full-wave responses are optimized for the sake of improvement. Finally, in the same scenario of bandpass filter design a further step is taken, and a method based on sequential stages is proposed. It is applied over a combline filter in the S-Band for mobile communications. Budget and time constraints have prevented us from doing the manufacturing process, which could be addresses in the near future.

[es] Un escenario típico en Ingeniería de Telecomunicación es el diseño de filtros de radiofrecuencia. Es un problema complejo, por lo que habitualmente se aborda en varias etapas. El análisis de las mismas es el propósito general de este trabajo. En primer lugar se decide resolver el problema de la aproximación por medio del método generalizado de Chebychev. Tras el establecimiento de los pertinentes ceros de transmisión finitos, este método obtiene los polinomios de diseño. La respuesta asociada a dichos polinomios cumple las especificaciones de diseño, típicamente dadas a través de una máscara en el dominio de la frecuencia. En la siguiente etapa de diseño se enmarca la síntesis de la matriz de acoplos. La información numérica que almacena esta matriz se traduce directamente en un equivalente circuital. El diseño de filtros de radiofrecuencia sienta sus bases en la aproximación de estructuras de radiofrecuencia a modelos equivalentes, por lo que la matriz de acoplos se convierte en una herramienta de gran utilidad. Se introduce adicionalmente el concepto de rotación como proceso adicional de eliminación de acoplos. Dicho proceso puede ser requerido para obtener una implementación sencilla en las estructuras típicas de radiofrecuencia. Con respecto a la realización física de filtros, se plantean tres aproximaciones. En el contexto de los filtros paso bajo se diseña un filtro de secciones cortas en coaxial. En este escenario se introducen tanto la optimización circuital como la electromagnética. Con respecto a los filtros paso banda, se diseñan varios filtros de cavidades de acoplos directos. Una vez finalizado su diseño se lleva a cabo un proceso adicional de optimización para mejorar sus prestaciones. Finalmente, en este mismo escenario de aproximaciones paso banda se propone un método basado en subdivisión de etapas. Dicho método se aplica en el diseño de un filtro combline en banda S para comunicaciones móviles. Por limitaciones de tiempo y presupuesto no se ha llevado a cabo la fabricación de ningún prototipo, quedando esta tarea como objetivo a desarrollar en un futuro cercano.