Antenas MIMO directivas

Abstract

El objetivo de este Trabajo Fin de Grado (TFG) es el diseño y posterior construcción y medida de antenas MIMO (Multiple Input Multiple Output) directivas, en concreto, la antena tipo Vivaldi. Una antena Vivaldi es una antena plana que tiene un gran ancho de banda de trabajo y que, en cuanto a su diseño, destaca por tener una apertura exponencial en la capa metálica superior al dieléctrico. Para los diseños se busca conseguir una banda de trabajo desde 3 hasta 10 GHz lo que implica que serán también antenas UWB (Ultra-Wideband). Esto implica que para esa banda de trabajo el coeficiente de reflexión Sii (normalmente se habla de S11) tiene que estar por debajo de -10 dB que es justo a partir del valor en el que se considera que hay adaptación para una antena. El punto de partida consiste en diseñar una antena Vivaldi de 1 elemento que trabaje en esa banda teniendo en cuenta algunos datos y requisitos proporcionados por mi tutor al comienzo del trabajo como son el tipo de dieléctrico, su constante dieléctrica o su grosor. Posteriormente se procede a diseñar la antena Vivaldi MIMO que implica hacer un duplicado de la antena y de su correspondiente puerto de alimentación. Para las antenas MIMO, además de cumplir que el coeficiente Sii esté por debajo de -10 dB también se debe cumplir que el coeficiente de transmisión Sji esté como mínimo por debajo de -15 dB en toda la banda de trabajo. A partir de este diseño MIMO también se realizarán otros que incluyen, por ejemplo, filtros de rechazo para determinadas frecuencias. Finalmente, se lleva a cabo la construcción de algunos diseños en el taller de la Escuela Politécnica Superior (EPS) y se analizarán los resultados mediante un analizador de espectros para finalmente poder comparar los resultados de los diseños simulados con los medidos en las antenas fabricadas.