Diseño de antenas de parches conformadas para sistemas de comunicaciones de banda ancha
Author
Sánchez Dancausa, PaulaAdvisor
Masa Campos, José LuisEntity
UAM. Departamento de Tecnología Electrónica y de las ComunicacionesDate
2014-07Subjects
Antenas (Electrónica); Redes de banda ancha; TelecomunicacionesEsta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
En este trabajo se propone realizar el diseño, la implementación y la medida de una antena de parches conformada que tenga un comportamiento omnidireccional en su plano horizontal con tecnología impresa.
Para ello, se ha llevado a cabo un diseño inicial del elemento unitario a 3.5 GHz escogiendo su forma de alimentación para posteriormente, sabiendo su comportamiento, poder escoger qué estructura será la idónea para cumplir los objetivos. Este diseño de parche rectangular alimentado por línea microstrip consigue adaptarse a 50 Ω con una resonancia de -30 dB en la frecuencia de trabajo. Con el ancho de haz de este elemento se escoge una estructura óptima, en este caso de seis caras, en la cual poder situar los parches de tal forma que se consiga una caída de a lo sumo 3 dB en el plano horizontal. Teniendo esta estructura escogida, se diseña la red de alimentación adecuada para conseguir el carácter omnidireccional. Se diseña una red de seis salidas que distribuya la potencia de forma uniforme sin ningún desfase. Con el elemento unitario y la red diseñados el siguiente paso es la construcción de cada una de las piezas para su posterior montaje y medida. Pese a que la red añade un ligero desfase no deseado y a que se tuvo que modificar el punto de alimentación del parche el resultado medido en la cámara anecoica es bastante cercano al esperado, obteniendo una máxima caída de 8 dB en la frecuencia deseada y un valor medio de 5 dB. The aim of this work is to create the design, the implementation and measure of a conformed patch antenna which presents an omnidirectional behavior in its horizontal plane with printed-circuit technology. For this purpose, an initial design of the unitarian element at 3.5GHz has been carried out choosing its way of supply in order to, subsequent to know its behavior, being able to choose which structure would be the ideal one to meet the objectives. This design of a rectangular patch fed by the microstrip line gets adapted to 50Ω with a resonance of -30dB in its work frequency. With the beam width of this element an optimal structure is chosen; in this case, a six faced one, in which the patches can be placed in such a way that a fall up to 3dB is achieved in the horizontal level. Taking into account the chosen structure the adequate feeding network is designed to get the omnidirectional pattern. A six-faced network which can distribute the power in a uniform way without any phase difference is created. Once the unitarian element and the feeding network have been designed the next step would be the building of each one of the pieces for their later assembly and measure. In spite of the unwanted phase difference added by the network and the fact that the feeding point of the patch had to be modified, the final result measured in the anechoic chamber is quite close to the expected one, obtaining a maximum fall of 8 dB in the desired frequency with a medium value of 5 dB.
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