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Diseño y construcción de un repetidor activo con antenas planares para aplicaciones en comunicaciones inalámbricas
Design and fabrication of an active repeater using planar antennas for wireless communications applications
Edgar Díaz Tapia
José Luis Medina Monroy
Acceso Abierto
Atribución
Angulo de arribo
En este trabajo de tesis se propone una metodología para el diseño de repetidoresactivos de RF con aplicación en comunicaciones inalámbricas. El repetidor propuesto ypresentado en este trabajo, se diseña para operar bajo el estándar WiFi 802.11b/g en elintervalo de frecuencias de 2.4 GHz-2.5 GHz. Se proponen y describen cuatro alternativasde diseño de un repetidor activo de RF, entre las cuales se elige la mejor opciónconsiderando principalmente la facilidad de implementación, consumo de potencia,contaminación electromagnética y costo. Los repetidores están constituidos por: antenasplanares de microcinta, filtros pasa banda y amplificadores. El repetidor propuesto se divideen dos partes independientes, colocando una parte cerca de un punto de acceso o ruteador yotra parte cerca de la computadora, para formar un sistema de amplificación bidireccional,evitando de esta manera efectos de retroalimentación dentro del sistema. Se diseñaron,construyeron y caracterizaron las antenas planares de microcinta de dos y cuatro elementosradiadores (parches) empleando una red de acoplamiento con doble stub con una separación(gap) propuesto en este trabajo. Asimismo, se desarrollaron los amplificadoresunidireccionales de una y dos etapas de amplificación con filtros pasabanda integrados. Elrepetidor se valida en el laboratorio y efectuando una medición de los niveles de potenciapromedio transmitidos por un punto de acceso en función de la distancia e insertando elrepetidor propuesto en este trabajo, observándose un incremento sustancial en los nivelesde potencia que se reciben. Finalmente se hace una prueba de campo in –situ con elrepetidor completo en un enlace entre una punto de acceso y una computadora personal,mostrando resultados satisfactorios. 
In this thesis work, a methodology for the design of RF active repeaters withapplication in wireless communications is proposed. The repeater proposed and presentedin this work was designed for operation under the standard WiFi 802.11b/g in the frequencyrange of 2.4 GHz-2.5 GHz. Four design alternatives of the RF active repeater wereproposed, between them is selected the better option, considering mainly theimplementation facility, power consumption, electromagnetic contamination and cost. Theproposed RF repeaters are constituted by components like: microstrip planar antennas,band-pass filters and amplifiers. The repeater is separated into two independents parts,positioning one part near the router or access point, whereas the other part is located nearthe personal computers, in order to form a bidirectional amplification system, avoiding inthis way feedback effects into the system. Microstrip planar antennas with two and fourradiating elements (Patches) have been designed, built and characterized. Antennas werematched using a proposed double stub matching network that includes a gap in one of theseries lines of the circuit. Besides, designed and built unidirectional amplifiers with one andtwo amplification stages with an integrated pass-band filter, were connected to twoantennas in order to form the repeater. The repeater is validated by laboratorymeasurements of the power levels transmitted by an access point in function of distance,inserting in the link the proposed repeater, showing a substantial increase in the receivedpower levels. At last, an additional field test "in-situ” inserting the complete repeater into alive link between an access point and a personal computer, showing satisfactory results.
CICESE
2008
Tesis de maestría
Español
Díaz Tapia,E.2008. Diseño y construcción de un repetidor activo con antenas planares para aplicaciones en comunicaciones inalámbricas. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 73 pp.
TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES
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