Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4256| Diseño de arreglos de antenas en configuración tipo espiral utilizando técnicas de simplificación en las redes de alimentación Design of antenna arrays based on spirals using simplification techniques in the feeding networks | |
| Kleiverg Eulalio Encino Morales | |
| MARCO ANTONIO PANDURO MENDOZA ALBERTO REYNA MALDONADO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| arreglo de antenas, red de alimentación, espiral de Fermat, técnicas de simplificación, arreglo en espiral antenna array, feeding network, Fermat´s spiral, simplification techniques, spiral array | |
| En los últimos años, el uso de comunicaciones inalámbricas ha tenido un continuo aumento y se ha logrado un amplio despliegue de servicios debido en gran medida al avance tecnológico en el área de las antenas. Estos elementos radiantes han sido agrupados en diferentes configuraciones dando paso al concepto de arreglo de antenas. Entre las prestaciones más interesantes que ofrece este tipo de tecnología se encuentra la posibilidad de alterar el patrón de radiación mediante el cambio de amplitud y fase de cada elemento, logrando dirigir el haz principal hacia ciertas regiones espaciales y manteniendo un nivel de lóbulo lateral bajo. Entre los retos en el área de arreglos de antenas se encuentra el hallar una configuración que pueda operar en un ancho de banda amplio, que permita aumentar la separación entre elementos y que logre un escaneo adecuado del haz principal. Además, en esta búsqueda de geometrías que logren las prestaciones antes mencionadas, se encuentra el reto de simplificar la red de alimentación de las configuraciones bajo estudio, debido a que dicha red de alimentación es el bloque del sistema de antenas que implica el mayor costo. Así pues, en este trabajo de investigación se ha abordado la geometría en espiral de Fermat, evaluando sus características principales y las prestaciones que ofrece tanto en su respuesta natural como en el escaneo de haz. Se ha logrado la máxima minimización del SLL en este tipo de geometrías al proponer técnicas novedosas tanto con amplitud uniforme como con amplitud no uniforme, tales como la optimización de las posiciones angulares a lo largo de la línea de la espiral, el uso del coseno alzado, o el uso de algoritmos genéticos. Además, se ha logrado la disminución de desfasadores requeridos en el escaneo de haz al proponer el uso de estructuras periódicas de radiación coherente CORPS de una capa en la red de alimentación como técnica para simplificar dicha red. Esto mientras se mantiene un bajo SLL al usar las técnicas de minimización propuestas para esta geometría en este trabajo, así como una nueva distribución obtenida directamente de las salidas de las redes CORPS de una capa. Los resultados de simulación electromagnética validan las propuestas y diseños realizados. De este modo, se hace una aportación importante al estado del arte en el área de arreglos de antenas al proponer una geometría que mejora las características de radiación en comparación con las geometrías utilizadas convencionalmente mientras ... In recent years, the use of wireless communications has had a continuous increase and a wide deployment of services has been achieved, largely due to technological advances in the area of antennas. These radiating elements have been grouped into different configurations, giving rise to the concept of antenna arrays. Among the most interesting features offered by this type of technology is the possibility of altering the radiation pattern by changing the amplitude and phase of each element, in order to direct the main beam towards certain spatial regions and maintaining a low side lobe level. Among the challenges in the area of antenna arrays is finding a configuration that can operate in a wide bandwidth, that allows increasing the separation between elements and that achieves an adequate scanning of the main beam. In addition, in this search for geometries that achieve the aforementioned benefits, there is the challenge of simplifying the feed network of the configurations under study, because said feed network is the block of the antenna system that involves the highest cost. Thus, in this research work, the Fermat spiral geometry has been addressed, evaluating its main characteristics and the performance it offers both in its natural response and in beam scanning. The maximum minimization of the SLL has been achieved in this type of geometry by proposing novel techniques both with uniform amplitude and with non-uniform amplitude, such as the optimization of the angular positions along the spiral line, the use of the raised cosine, or the use of genetic algorithms. In addition, the reduction of phase shifters required in beam scanning has been achieved by proposing the use of one-layer CORPS periodic coherent radiation structures in the feed network as a technique to simplify said network. This while maintaining a low SLL by using the minimization techniques proposed for this geometry in this work, as well as a new distribution obtained directly from the outputs of the one-layer CORPS networks. The electromagnetic simulation results validate the proposals and designs made. Thus, an important contribution is made to the state of the art in the area of antenna arrays by proposing a geometry that improves the radiation characteristics compared to conventionally used geometries while maintaining a simplified feed network. | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Encino Morales, K.E. 2025. Diseño de arreglos de antenas en configuración tipo espiral utilizando técnicas de simplificación en las redes de alimentación. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 120 pp. | |
| ANTENAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Kleiverg Eulalio Encino Morales_2025.pdf | Descripción completa de la tesis | 12.77 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |