Investigación y análisis electromagnético de estructuras de antenas fractales de banda ancha
En años recientes el avance de los sistemas de comunicación inalámbricos ha provocado una gran demanda en el diseño de antenas con características de banda ancha y multi banda. Dado que estos sistemas de comunicación deben operar para diferentes estándares de comunicación, como por ejemplo: telefoní...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | México |
| Recursos: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/1342 |
| Acesso em linha: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1342 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | info:eu-repo/classification/Autor/Antena fractal, Triángulo de Sierpinski, Multibanda, Banda ancha, SWB, CubeSat info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3325 |
| Resumo: | En años recientes el avance de los sistemas de comunicación inalámbricos ha provocado una gran demanda en el diseño de antenas con características de banda ancha y multi banda. Dado que estos sistemas de comunicación deben operar para diferentes estándares de comunicación, como por ejemplo: telefonía celular de 4G (700 MHz, 1700MHz, 1900MHz, 2100MHz y 2600MHz), Bluetooth/WLAN (2.4, 3.6y 5GHz), WiMAX (2.5-2.69, 3.4-3.69, 5.25-5.85 GHz), entre otros. Por lo general, los sistemas inalámbricos que operan a frecuencias de RF y microondas requieren antenas con dimensiones pequeñas y de granancho de banda. Actualmente la tecnología fractal representa una de las mejores alternativas para el diseño de este tipo de antenas, debido a sus grandes ventajas tales como: reducir el tamaño de la antena y provocar un comportamiento: multibanda, de banda ancha, banda ultra ancha (UWB) o de súper ancho de banda (SWB). En este trabajo se propone una estructura original de antena fractal basada en el triángulo de Sierpinski con comportamiento de súper ancho de banda SWB. La estructura propuesta consiste del triángulo de Sierpinski complementario en su tercera iteración, dos semicírculos a los lados de la estructura radiante del triángulo de Sierpinski, una ranura semicircular en el plano de tierra,localizada entre la línea de alimentación y el elemento triangular y dos ranuras en los extremos del planode tierra. Se describe la metodología de diseño y se presentan los resultados del análisis paramétrico de algunos elementos de la antena, efectuado para optimizar sus características y conseguir el comportamiento de súper ancho de banda. Se presenta la estructura construida y los resultados de la medición de las pérdidas por retorno, ganancia y los diagramas de radiación de la antena, comparados con los resultados del análisis electromagnético. La antena se construyó en un substrato FR-4 con dimensiones totales de 64 x 62 x 1.5778 mm3 y mostró un comportamiento de súper ancho de banda, con relación de ancho de banda de 15.5:1, con un S11<-10dB en el intervalo de frecuencias de 1.68 GHz a 26GHz.Se propone además, una estructura nueva de antena fractal con aplicaciones en nanosatélites del tipo CubeSats, basada en la técnica de Koch, con geometría de lazo cuadrado y con un generador fractal semieliptico en su primera iteración. |
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