RT Generic
T1 Antena multifrecuencia para 5G
A1 Fuentes Fernández, Estefanía
AB En la actualidad, la tecnología, y especialmente el ámbito de las telecomunicaciones estánexperimentando constantes avances e innovaciones en cortos periodos de tiempo. Esto ocurrecon la nueva tecnología en comunicación conocida como 5G. Al tratarse de un novedosoavance, requiere un despliegue a gran escala para que esta tecnología pueda funcionarcorrectamente. Es muy interesante proponer nuevos dispositivos que estén capacitados paraoperar a las altas frecuencias de trabajo que se proponen para tecnologías de este tipo, por lo queexiste la necesidad de desarrollar antenas capaces de transmitir y recibir información en dichoescenario.Este proyecto plantea el diseño de una antena que sea capaz de trabajar a dos frecuencias, ambasfrecuencias dentro del espectro radioeléctrico 5G, mediante la herramienta CST MicrowaveStudio. Se hará referencia a estas frecuencias en el documento como una frecuencia baja con unvalor 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, porlo que hay que pasar una serie de fase de construcción, que empezaría por el diseño porseparado de antenas de parche, una para la alta frecuencia y otra para la baja, por lo que serealiza 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 planospara 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. Cabedestacar 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 paradar 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 elarray de alta frecuencia, en vez de ser un cuadrado, pasa a ser una cruz, aumentando el númerode elementos del array por lo que consecuentemente aumentará la directividad logrando así unacompensación de esas pérdidas de propagación teóricas calculadas anteriormente.Debido a la complejidad que supondría el diseño de la alimentación de la antena propuesta en lafase anterior, se decide centrar la investigación a la fabricación del array 4x4 de alta frecuenciaya que en si es el más interesante, debido a que en el espectro reservado para el 5G seencuentran frecuencias muy altas como 24 o 26 GHz, además de 28 GHzTodas las pruebas realizadas en las fases anteriores se realizan alimentando las antenas porpuerto 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 frecuenciaalta mediante acoplo electromagnético por ranura.A continuación se realizaría el diseño de la alimentación del array, implementando divisores depotencia comenzando en el 1 a 2 hasta llegar al 1 a 16. Esta alimentación es del tipo corporativaporque 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 elfuncionamiento de la antena, optimizando los resultados para lograr una buena adaptación deldispositivo.Cabe destacar que de cada prueba realizada se recogen los resultados más significativos comoson el coeficiente de reflexión (S11), el cual nos indica cómo de adaptada se encuentra laantena, o el diagrama de radiación, presentado en 3D, polares y rectangulares, acompañado deuna 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 decomunicaciones, habría que tener en cuenta las directivas marcadas por las organizacioneseuropeas que fijan las líneas de desarrollo para Europa, tanto la legislación vigente en nuestropaís referente al sector de las telecomunicaciones.La implementación y el desarrollo de este tipo de antenas supone un paso más para lainnovación y además, gracias a estos dispositivos, se pueden llegar a solucionar problemas decomunicaciones, como por ejemplo; dar cobertura a zonas rurales incomunicadas o con una tasade transmisión de datos muy baja. Esto ayuda a disminuir el fenómeno de la brecha digital parallegar a convivir en un mundo donde todos tengan acceso a Internet independientemente si seencuentran en un entorno rural o urbano.
YR 2020
FD 2020-03-10
LK https://hdl.handle.net/10016/31668
UL https://hdl.handle.net/10016/31668
LA spa
DS e-Archivo
RD 1 sept. 2024