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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/286| Diseño de una antena de microcinta reconfigurable con polarización lineal o circular para sistemas de comunicaciones inalámbricas Design of a reconfigurable antenna with linear or circular polarization for wireless communication systems | |
| Jesús ángel Ortiz Martínez | |
| José Luis Medina Monroy | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Sistemas de comunicaciones móviles | |
| En los últimos años se ha incrementado la necesidad de contar con dispositivos móviles cada vez más pequeños y con mayor capacidad de transferencia de datos. Además, en aplicaciones de dispositivos móviles ocurren desvanecimientos de la señal debido a la polarización de las antenas. Debido a esto, surge la necesidad de contar con una sola antena que pueda reconfigurarse de manera automática para cubrir diferentes estándares de comunicaciones y diversas aplicaciones, permitiendo a la vez reducir el espacio que ocupa la antena en el dispositivo. Resulta conveniente reconfigurar la polarización de las antenas, para cambiar de una polarización lineal a una circular y viceversa. La polarización circular es menos sensible a los desvanecimientos que la polarización lineal, pero se tienen pérdidas en la señal que acortan la distancia del enlace. En este trabajo de tesis se presenta el diseño de una antena de microcinta reconfigurable con capacidad de cambiar la polarización entre cuatro estados de polarización diferentes, con aplicación en sistemas de comunicaciones inalámbricos que operan en la banda ISM de 2.4 a 2.483 GHz. En esta banda se cubren diferentes estándares de dispositivos de comunicación inalámbrica como Wi-Fi (802.11b,g,n), Bluetooth (802.15.1), ZigBee (802.15.4), RFID (18000-4) y en algunas aplicaciones satelitales. Se propone una estructura de antena reconfigurable basada en un parche cuadrado, al cual se le trunca un par de esquinas opuestas para lograr la polarización circular. Para cambiar la polarización de la antena se emplean cuatro diodos PIN, que modifican la topología y el punto de alimentación del parche para lograr los 4 estados de polarización (RHCP, LHCP, VLP y HLP). El control de la polarización se realiza desde una PC mediante el software MATLAB, a través de un microcontrolador Arduino Nano que alimenta a 4 reguladores de voltaje y que encienden o apagan a los diodos PIN de la antena. El diseño y análisis de la antena y sus circuitos se hicieron empleando un substrato FR4 y utilizando el software de análisis electromagnético en 3D CST Microwave Studio 2012®. La antena resultante es pequeña (74x65 mm), de bajo costo y de bajo consumo de potencia al utilizar simultaneámente 3 diodos PIN encendidos. Los resultados obtenidos proporcionan pérdidas por retorno menores a -10 dB en la banda de 2.45GHz, y una relación axial menor a 3 dB en las polarizaciones circulares. In recent years it has been increased the need of small mobile devices with a high data transfer capability. Furthermore, in mobile device applications signal fadings due to antenna polarization occur. Due to this, is necessary to have a single antenna that can be reconfigured automatically to cover different communications standards and various applications, allowing a space reduction of the antenna on the device. It is convenient to reconfigure the antenna polarity to change from a linear to a circular polarization and viceversa. However, circular polarization is less sensitive to fading than linear polarization, but have signal loss that reduce the link distance. In this thesis work, the design of a reconfigurable microstrip antenna capable of changing the polarization from four different polarization states, with applications in wireless communication systems operating in the ISM band from 2.4 to 2.483 GHz is presented. In this band different standards of wireless communication devices such as Wi - Fi (802.11b,g,n), Bluetooth (802.15.1), ZigBee (802.15.4), RFID (18000-4), and some satellite applications are covered. A reconfigurable antenna structure based on a square patch is proposed, which consist of a pair of opposite truncated corners to achieve circular polarization. To change the antenna polarization four PIN diodes are used, which change the topology and the feed point of the patch to achieve one of the four states of polarization (RHCP, LHCP , VLP and HLP). The polarization control is performed from a PC using the MATLAB software, through a microcontroller Arduino Nano that provides 0 or 5V to four voltage regulators that turn on and off the four PIN diodes of the antenna. The design and analysis of the antenna and its circuits, were made on a FR4 substrate and using the electromagnetic analysis software 3D CST Microwave Studio 2012®. The resulting antenna is small (74x65 mm), with low cost and have low power consumption by using simultaneously 3 PIN diodes (30mA max). Results provide return losses below -10 dB at 2.45GHz band, and axial ratio less than 3 dB in the circular polarization states. | |
| CICESE | |
| 2015 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Ortiz Martínez, J. A. 2015.Diseño de una antena de microcinta reconfigurable con polarización lineal o circular para sistemas de comunicaciones inalámbricas. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 112 pp. | |
| TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones |
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