Desarrollo y caracterización de arreglos de tres antenas para redes de sensores en la banda de 2.4 GHz
Las redes inalámbricas de sensores (WSN) debido a sus características de bajo costo y consumo de energía reducido, se han utilizado de manera frecuente para afrontar las deficiencias en la calidad de un enlace como resultado de la falta de visibilidad directa entre nodos, los efectos multitrayectori...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/262 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/262 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Conmutación de paquetes (Transmisión de datos) info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3325 |
| Sumario: | Las redes inalámbricas de sensores (WSN) debido a sus características de bajo costo y consumo de energía reducido, se han utilizado de manera frecuente para afrontar las deficiencias en la calidad de un enlace como resultado de la falta de visibilidad directa entre nodos, los efectos multitrayectoria, las características de radiación y posición de la antena, entre otros. El empleo de antenas inteligentes ha probado solucionar de manera eficiente algunos de los problemas antes mencionados. Sin embargo no ha sido sino hasta años recientes, que se ha explorado su aplicación en las redes inalámbricas de sensores. En este trabajo de tesis se presenta el diseño, construcción y caracterización de arreglos de tres antenas que operan en la banda ISM de 2.4 GHz. Se propone una metodología de diseño de arreglos de tres antenas orientadas con diferente polarización y conectadas a un micro-seleccionador, el cual permite elegir la mejor antena a utilizar en enlaces de redes de sensores. Antes de desarrollar los arreglos se diseñaron las antenas individuales empleando técnicas para reducir al mínimo el tamaño de estas antenas. Se utilizó la tecnología de guía de onda coplanar con plano de tierra adicional y orificios metalizados, para diseñar la línea de alimentación de los arreglos y de las bases de las antenas individuales. Los arreglos de las antenas diseñadas se optimizan haciendo un análisis electromagnético de las estructuras y se construyen sobre substratos dieléctricos tipo FR-4 con 1.6 mm de espesor. Se obtienen resultados experimentales de la medición de los parámetros de las antenas en el laboratorio. Las antenas muestran un tamaño reducido y un buen comportamiento en términos de impedancia, patrón de radiación, ganancia y polarización en la banda de frecuencias ISM en 2.4 GHz. Se presentan resultados de mediciones de campo, al acoplar los arreglos construidos con dispositivos de redes de sensores, teniendo como parámetro de medición el indicador de potencia de la señal recibida (RSSI). Las mediciones se realizan en distintos escenarios para evaluar el funcionamiento de los arreglos, al observar la variación del RSSI dependiendo del ángulo de orientación de una antena de referencia, además de observar los efectos en este parámetro al colocar obstáculos en el enlace de comunicación. En base en los resultados obtenidos en este trabajo y mediante un esquema de selección dinámica, es posible elegir la antena a utilizar para realizar el enlace en caso de que cambien adversamente las condiciones del canal. |
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