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Diseño de sistemas de radiación tipo Isoflux basados en configuraciones de arreglos tipo espiral
Design of Isoflux radiation systems based on spiral antenna array configurations
Charlien Talancon Mesta
MARCO ANTONIO PANDURO MENDOZA
Acceso Abierto
Atribución
arreglo de antenas, Isoflux, espiral Fermat, satélites LEO, arreglo de antenas espiral
array antenna, Isoflux, Fermat spiral, LEO satellites, spiral array antenna
En los últimos años la comunicación satelital forma una parte esencial en la infraestructura global de las telecomunicaciones, brindando conectividad en áreas remotas y facilitando la transmisión de datos, voz y video a nivel mundial. Para cubrir las diversas aplicaciones se utilizan órbitas satelitales, siendo la más popular la órbita baja terrestre (LEO) debido a la proximidad del satélite a la Tierra se tiene una menor latencia esto mismo dando interés a otras tecnologías de comunicación como lo son las constelaciones. El sistema de radiación es una parte fundamental para los satélites ya que emiten un haz de potencia que puede cubrir una zona específica del planeta. Debido a la curvatura de la Tierra, en un sistema de radiación convencional existe una atenuación de la potencia en las zonas más alejadas del nadir del satélite. La radiación Isoflux es aquella que en su lóbulo principal se adapta a la curvatura de la Tierra obteniendo una densidad de potencia uniforme en el área de cobertura deseada, el cual puede generarse utilizando arreglos de antenas. Existen diferentes diseños de arreglos de antenas que pueden generar una radiación Isoflux, destacando los arreglos aperiódicos por su baja aparición de lóbulos laterales. En esta tesis se presenta el diseño de un arreglo de antenas con una geometría espiral para generar una radiación Isoflux en órbitas de 346 km, 550 km y 1,325 km, siendo esto un reto ya que la cercanía con la Tierra requiere una mayor apertura del Isoflux. La distribución de excitaciones de amplitud se optimiza con el uso de algoritmos genéticos. Se realiza el análisis del arreglo de antenas tipo espiral con diferentes cantidades de elementos para cada órbita seleccionada utilizando el patrón de radiación de tres elementos elegidos.
In recent years, satellite communication has become an essential part of the global telecommunications infrastructure, providing connectivity in remote areas and facilitating the transmission of data, voice and video worldwide. Satellite orbits are used to cover the different applications, the most popular being Low Earth Orbit (LEO) and due to the proximity of the satellite to the Earth it has lower latency, giving rise to other communication technologies such as constellations. The radiation system is a fundamental part of satellites since they emit a power beam that can cover a specific area of the planet. Due to the curvature of the Earth, in a conventional radiation system there is an attenuation of the power in the areas furthest from the satellite’s nadir. An Isoflux radiation adapts to the Earth’s curvature in its main lobe, obtaining a uniform power density in the desired coverage area, which can be generated using antenna arrays. There are different antenna arrays designs that can generate Isoflux radiation, with aperiodic arrays standing out due to their low occurrence of side lobes. This thesis presents the design of an antenna array with a spiral geometry to generate Isoflux radiation in orbits of 346 km, 550 km and 1,325 km, this being a challenge since the proximity to Earth requires a greater aperture of the Isoflux. The amplitude excitation distribution is optimized using genetic algorithms. The analysis of the spiral antenna array with different numbers of elements for each selected orbit is performed using the radiation pattern of three chosen elements.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Talancon Mesta, C. 2024. Diseño de sistemas de radiación tipo Isoflux basados en configuraciones de arreglos tipo espiral. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 84 pp.
ANTENAS
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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