Antena multifrecuencia para 5G

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dc.contributor.advisor Rajo Iglesias, Eva
dc.contributor.author Fuentes Fernández, Estefanía
dc.date.accessioned 2021-01-11T11:42:26Z
dc.date.available 2021-01-11T11:42:26Z
dc.date.issued 2020-03-10
dc.date.submitted 2020-03-10
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10016/31668
dc.description.abstract En la actualidad, la tecnología, y especialmente el ámbito de las telecomunicaciones están experimentando constantes avances e innovaciones en cortos periodos de tiempo. Esto ocurre con la nueva tecnología en comunicación conocida como 5G. Al tratarse de un novedoso avance, requiere un despliegue a gran escala para que esta tecnología pueda funcionar correctamente. Es muy interesante proponer nuevos dispositivos que estén capacitados para operar a las altas frecuencias de trabajo que se proponen para tecnologías de este tipo, por lo que existe la necesidad de desarrollar antenas capaces de transmitir y recibir información en dicho escenario. Este proyecto plantea el diseño de una antena que sea capaz de trabajar a dos frecuencias, ambas frecuencias dentro del espectro radioeléctrico 5G, mediante la herramienta CST Microwave Studio. Se hará referencia a estas frecuencias en el documento como una frecuencia baja con un valor de 3.5 GHz y una frecuencia alta concretamente de 28 GHz. Para llegar a la idea final, se utilizarán antenas en tecnología impresa denominadas parches, por lo que hay que pasar una serie de fase de construcción, que empezaría por el diseño por separado de antenas de parche, una para la alta frecuencia y otra para la baja, por lo que se realiza un estudio de dimensiones para obtener la resonancia adecuada. A partir de las estructuras obtenidas en la fase anterior, se pasa a la elaboración de arrays planos para cada frecuencia, probando diferentes configuraciones en ambos casos como 2x2 o 4x4. Seguidamente se unirían los arrays para que se dé la consonancia de ambas frecuencias. Cabe destacar que, en este punto, tras haber realizado el estudio teórico de pérdidas de propagación, se percibe que la configuración escogida no dota al dispositivo de la directividad requerida para dar servicio a un usuario de las dos frecuencias a la vez. Se propone como línea futura una solución al problema anterior, que se basa en modificar el array de alta frecuencia, en vez de ser un cuadrado, pasa a ser una cruz, aumentando el número de elementos del array por lo que consecuentemente aumentará la directividad logrando así una compensación de esas pérdidas de propagación teóricas calculadas anteriormente. Debido a la complejidad que supondría el diseño de la alimentación de la antena propuesta en la fase anterior, se decide centrar la investigación a la fabricación del array 4x4 de alta frecuencia ya que en si es el más interesante, debido a que en el espectro reservado para el 5G se encuentran frecuencias muy altas como 24 o 26 GHz, además de 28 GHz Todas las pruebas realizadas en las fases anteriores se realizan alimentando las antenas por puerto discreto, pero para llegar a la fabricación se necesita aplicar una alimentación que se pueda llevar a la práctica por lo que se diseña la alimentación de un único parche de frecuencia alta mediante acoplo electromagnético por ranura. A continuación se realizaría el diseño de la alimentación del array, implementando divisores de potencia comenzando en el 1 a 2 hasta llegar al 1 a 16. Esta alimentación es del tipo corporativa porque el objetivo es llegar a las salidas con la misma amplitud y fase. Finalmente se realizaría la unión del array con la red de alimentación, comprobando el funcionamiento de la antena, optimizando los resultados para lograr una buena adaptación del dispositivo. Cabe destacar que de cada prueba realizada se recogen los resultados más significativos como son el coeficiente de reflexión (S11), el cual nos indica cómo de adaptada se encuentra la antena, o el diagrama de radiación, presentado en 3D, polares y rectangulares, acompañado de una tabla con parámetros específicos como directividad, ganancia, nivel de lóbulo secundario, entre otros. Tanto para el desarrollo de esta antena como para su implementación en los servicios de comunicaciones, habría que tener en cuenta las directivas marcadas por las organizaciones europeas que fijan las líneas de desarrollo para Europa, tanto la legislación vigente en nuestro país referente al sector de las telecomunicaciones. La implementación y el desarrollo de este tipo de antenas supone un paso más para la innovación y además, gracias a estos dispositivos, se pueden llegar a solucionar problemas de comunicaciones, como por ejemplo; dar cobertura a zonas rurales incomunicadas o con una tasa de transmisión de datos muy baja. Esto ayuda a disminuir el fenómeno de la brecha digital para llegar a convivir en un mundo donde todos tengan acceso a Internet independientemente si se encuentran en un entorno rural o urbano.
dc.language.iso spa
dc.rights Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.subject.other Antenas de parche
dc.subject.other Array plano
dc.subject.other Redes de alimentación
dc.subject.other Directividad
dc.subject.other Coeficiente de reflexión
dc.subject.other 5G
dc.subject.other Diagrama de radiación
dc.subject.other Líneas microstrip
dc.title Antena multifrecuencia para 5G
dc.type bachelorThesis
dc.subject.eciencia Telecomunicaciones
dc.rights.accessRights openAccess
dc.description.degree Ingeniería de Sistemas de Comunicaciones
dc.contributor.departamento Universidad Carlos III de Madrid. Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones
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