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Diseño y construcción de antenas planares de banda ancha con aplicaciones en sistemas de telecomunicaciones
Design and construction of wideband planar antennas with applications in telecommunication systems 
Raúl Trujillo Ramírez
José Luis Medina Monroy
Acceso Abierto
Atribución
Dispositivos electroópticos , Fibra óptica, Redes de área local, Redes de computadora
En la literatura se puede encontrar una gran variedad de antenas que tienen características de banda ancha. En este trabajo se investigan dos tipos de antenas de banda ancha en tecnología planar de microcinta: la logarítmica periódica y la Vivaldi antipodal, las cuales tienen propiedades de alta ganancia y gran ancho de banda, pudiendo cubrir más de dos octavas. Las características de banda ancha de este tipo de antenas, las hacen idóneas para utilizarse en los sistemas de telecomunicaciones modernos, en equipos médicos y en el área de instrumentación en cámaras anecóicas como antenas patrón. En este trabajo se propone una metodología de diseño para cada una de las antenas desarrolladas en tecnología de microcinta. Para diseñar la antena tipo Vivaldi antipodal, se proponen nuevas ecuaciones que permiten obtener las dimensiones físicas de la antena de una manera más fácil y rápida que las mostradas en la literatura. Además, las ecuaciones propuestas permiten obtener las coordenadas de la estructura necesarias para graficarla y exportarla directamente a un programa de análisis electromagnético, el cual se utiliza para obtener las características de radiación óptimas y cumplir con las especificaciones. Se efectúa un análisis de los parámetros involucrados en las ecuaciones y se proponen los valores óptimos que permiten cumplir con las características de pérdidas por regreso, ganancia y ancho de banda establecidas en las especificaciones de diseño. Las antenas se construyen en un substrato dieléctrico delgado FR-4  (h=0.269mm), para lograr un buen comportamiento, tamaño pequeño, bajo peso y bajo costo. Las antenas se diseñaron y construyeron para cumplir con las especificaciones de diseño en el intervalo de frecuencias de 1-18 GHz (> 4 octavas), con el propósito de cubrir las frecuencias de la mayoría de las aplicaciones que son utilizadas en la actualidad (PCS, DCS, GPS, Bluetooth, ZigBee, GPRS, WiFi, WLAN,WiMax, 3G UMTS y 4G LTE entre otros).   
A wide variety of antennas having wideband characteristics can be found in literature. In this work, two types of wideband antennas based on planar microstrip technology are investigated: the logarithmic periodic and the Vivaldi antipodal, which provide high gain and very wideband characteristics, capable of covering more than two octaves. The broadband characteristics of these types of antennas make them suitable for use in modern telecommunications systems, in medical equipment and instrumentation area into anechoic chambers working as a standard antenna. A design methodology for each of the antennas based in planar microstrip technology is proposed. To design the antipodal Vivaldi antenna, a set of new equations are proposed to obtain the physical dimensions of the antenna in a faster and easier way that methods shown in the literature. Besides, the proposed equations allow us to obtain the structure coordinates required to graph and export directly to an electromagnetic analysis program, which is used to obtain the optimum radiation characteristics and comply with specifications. An analysis of the parameters involved in the equations is performed, and optimal values are proposed to fulfill the return loss, gain and bandwidth characteristics given in the design specifications. The antennas are fabricated on a thin dielectric FR-4 substrate (h=0.269mm), to provide a good performance, small size, low weight and low cost. The antennas developed in this work were designed and fabricated to fulfill design specifications in the 1-18 GHz frequency range (> 4 octaves), with the purpose of covering the frequencies of most of the recent applications (PCS , DCS, GPS, Bluetooth, ZigBee, GPRS, WiFi, WLAN, WiMax, GSM and 3G UMTS and 4G LTE etc.).   
CICESE
2012
Tesis de maestría
Español
Trujillo Ramírez, R.2012.Diseño y construcción de antenas planares de banda ancha con aplicaciones en sistemas de telecomunicaciones. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 186 pp.
TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
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