RT Dissertation/Thesis
T1 Leaky waves for near and far field antenna beam shaping
A1 Blanco Montero, Darwin Joel
AB The main purpose of this thesis is to present innovative beam shaping antennas, based onleaky wave antennas LWAs, which can meet fundamental requirements like: low cost, lowprofile and high gain. Important fields of application switch on from near-field (holographicconcept) to far-field (low and high satellite applications). For the near-field application, theobjective has been the use of periodic LWAs to synthesize a near-field pattern focusing at aspecific point and with also a predetermined polarization. The impact of the circular or radialpolarization on the shape of the focal region in these periodic LWAs has been investigated.Also the ability of these antennas to do frequency steering of the focus is studied for all thedesigns.For the far-field application, we consider two main scenarios: in the first one, we studysolutions for Geostationary Satellite (GEO) where thinned arrays are required to scanningat a few degrees. In the second one, we point to LEO satellites, where dense arrays aremore suitable for large scanning angles. In these applications, uniform LWAs are moreappropriate, since they allow the possibility for overlapping areas between the differentarray elements.All results are carefully corroborated with commercial software and home-made codeas well as with the measurement of the fabricated prototypes.
AB El objetivo principal de esa tesis es presentar soluciones innovadoras para realizar conformaciónde haz con antenas tipo Leaky Wave. Estas antenas son conocidas por ser de bajo coste,fáciles de diseñar y tener alta ganancia. Los campos de aplicación de este tipo de antenasson muy variados y pueden ir desde aplicaciones en campo cercano (antenas holográficas)hasta campo lejano (aplicaciones para satélites de bajas y altas órbitas). En particular paraantenas en campo cercano, esta tesis propone el uso de antenas Leaky Wave periódicas parasintetizar diagramas de radiación que focalizan el campo concentrándolo en un punto conuna polarización predeterminada. Se investiga el impacto de los distintos tipos de polarización(circular y lineal) en la forma de la región focal, así como la habilidad de este tipode antenas para desplazar el foco en función de la frecuencia. Ambos fenómenos se estudiana través de varios diseños y con las medidas de dos prototipos construidos. En campolejano se consideran dos escenarios. En el primero se presenta un estudio para satélitesgeoestacionarios donde agrupaciones de antenas con grandes periodicidades son útiles paracubrir unos pocos grados. Por el contrario, el segundo escenario se centra en una aplicaciónde satélite para baja órbita. Aquí es recomendable utilizar una agrupación de antenas conperiodicidad menor que λ para poder cubrir grandes ángulos. En estos dos escenarios lasantenas Leaky Wave uniformes son muy adecuadas ya que permiten que las áreas de losdiferentes elementos de la agrupación de antenas se solapen. Todos estos diseños se verificancon software comercial y código propio así como a través de medidas de los prototiposfabricados.
YR 2014
FD 2014
LK https://hdl.handle.net/10016/20456
UL https://hdl.handle.net/10016/20456
LA eng
NO Mención Internacional en el título de doctor
NO All the thesis costs have been supported by two grants (UC3M) and two projects (UCM). The initial period of the thesis has been funded by the research project: “Estudio de mecanismos avanzados para el acoplamiento de la radiación del infrarrojo lejano a detectores, superconductores para el instrumento”, from the Spanish Ministry of Science and Innovation  (SAFARI/SPICA, 2011-2012). Afterwards the financial support for the final period of the thesis came mainly from the project: “Diseño de Agrupaciones de Antenas con Filtros Angulares Realizados Mediante Estructuras Periódicas Selectivas en Frecuencia”, (EADS CASA ESPACIO (ECE),2012-2013).
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RD 24 may. 2024