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Estudio, diseño y fabricación de antenas de doble banda para automóviles

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Publication date
2011-01
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2011-01-13
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Hoy día, los servicios inalámbricos de telecomunicación han conseguido ocupar un lugar destacado en el mercado de las nuevas tecnologías. Acceso inalámbrico a Internet, GPS o telefonía móvil de segunda y tercera generación son algunos ejemplos de los múltiples servicios ofrecidos al usuario. Este auge de lo inalámbrico, afecta también al sector del automóvil, pues los usuarios necesitan estar comunicados en cualquier parte, incluso cuando van en el interior de su coche. El inconveniente está en la necesidad de instalar una antena por cada servicio inalámbrico incluido en el coche. Por esto, los fabricantes buscan ya nuevos diseños de antena que puedan cubrir más de un servicio radio y evitar así en lo posible, la ubicación de multitud de antenas en el vehículo. Este proyecto describe el estudio, diseño y fabricación de antenas capaces de cubrir más de una banda. En concreto, se diseñan varias antenas para servicios como Galileo, GSM y UMTS, ofreciendo así al ocupante radionavegación y telefonía móvil de segunda y tercera generación. Se trata de que las antenas sean lo más baratas y discretas posibles, de manera que se ha optado por las antenas impresas. Dentro de éstas existen también diferentes tipos, y se elige uno u otro en función de la dirección en que llega la señal de la fuente emisora. En el caso de la diseñada para el sistema Galileo, la antena será de tipo parche por la característica de broadside de su diagrama de radiación; y en el caso de las antenas de telefonía móvil, se ha optado por monopolos planos cuyo diagrama de radiación es máximo en el plano correspondiente a la superficie terrestre, de manera que permita recibir adecuadamente la señal de las estaciones base de telefonía. Tras el estudio y diseño de las antenas propuestas, se consigue finalmente una capaz de operar en las bandas de GSM1800 y de UMTS, por lo que se fabrica para estudiar su comportamiento en ambientes reales electromagnéticos. Se mide además su comportamiento con un plano de masa cerca del puerto de alimentación tratando de imitar el techo de un coche, y además se mide la antena rodeada de un material plástico con el objetivo de imitar la situación dentro de un radomo. Finalmente, se exponen la conclusión y líneas futuras del proyecto, así como una estimación del presupuesto del proyecto. ____________________________________________________________________________________________________________
Nowadays, telecommunications wireless systems are in the top of the hi-tech markets. Wireless Internet, GPS and mobile phones are some examples of the quantity of services available for users. This wireless boom also affects to Car Sector because of users need to be connected anywhere, even when they are in their cars. The trouble is the need of installing antennas for each wireless service. So that, manufacturers look for new antenna designs that could embrace two or more bands and so, avoid as far as possible, cars with a lot of antennas. This project describes the study, design and production of antennas operating in two bands. To sum up, various antennas are design to provide systems like Galileo, GSM and UMTS. The purpose is to be cheap and discreet antennas and therefore, microstrip antennas are the solution. Within these, different kinds also exist and they are used depending on the received signal. In case of Galileo system, it will be a patch antenna due to its broadside radiation pattern; and in case of mobile phones systems, they will be a planar monopole antenna whose radiation pattern is maximum in the plane formed by terrestrial surface, so that antenna picks up the base station signals. After study and design the proposed antennas, it is obtained one operating in GSM1800/UMTS bands, which are produced to study its conduct in real electromagnetic environments. The antenna is with a ground plane near of the feed point to imitate the car roof effect and the effect of surround the antenna with a plastic material to imitate a radome. Finally, conclusions and future lines are exposed, as well as a budget estimation.
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Keywords
Antenas, Radiocomunicación, Comunicaciones inalámbricas, Telefonía móvil, Automóviles
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