Antena plana para aplicaciones en las bandas L1 y L2 de GPS

• Carlos Arturo Suárez Fajardo ^[1] ; Johanna López Cárdenas ^[2] ; Gustavo Adolfo Puerto Leguizamón ^[1]
  1. [1] Universidad Distrital Francisco José de Caldas

     Universidad Distrital Francisco José de Caldas

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Sergio Arboleda

     Universidad Sergio Arboleda

     Colombia

     
• Localización: Ingeniería y desarrollo: revista de la División de Ingeniería de la Universidad del Norte, ISSN 0122-3461, Vol. 34, Nº. 1, 2016 (Ejemplar dedicado a: Enero-Junio), págs. 248-265
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Plannar antenna for L1 and L2 GPS bands applications
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• Resumen
  • español

    Este artículo presenta el desarrollo de una antena con polarización circular y doble resonancia usando sustratos de baja constante dieléctrica y bajo precio, mostrando resultados comparables frente a diseños convencionales. El diseño consta de dos parches rectangulares separados por un espacio de aire, que incluyen dos cortes triangulares y dos parches parásitos ubicados en caras opuestas, logrando brindar un grado de libertad adicional que permite obtener una apropiada relación axial y acoplamiento aceptable a las frecuencias deseadas. La antena se optimizó mediante análisis paramétrico llevado a cabo sobre diversas variables que hacen parte de la geometría. El prototipo implementado permite la operación simultánea de la antena en las bandas de GPS de 1,227 GHz (banda L2) y 1,575 GHz (banda L1). La antena presenta un ancho de banda de impedancia medido de 18,03MHz (fc1 = 1,227GHz) y 17,66 MHz (fc2 = 1,575GHz), para VSWR ≤ 2:1, los resultados de las simulaciones para la ganancia fueron de 5,4dBi y 6,8dBi y relación axial de 8,1MHz y 10,2MHz en las bandas L2 y L1 respectivamente. Las simulaciones numéricas concuerdan con las medidas sobre el prototipo experimental probando que la antena se comporta de acuerdo a lo esperado.

  • English

    This paper presents the development of an antenna with circular polarization and double resonance using a substrate of low dielectric constant and low price, showing comparable results in front of conventional designs. The design is made up of two rectangular patches isolated by an air gap including two triangular cuts and two parasitic patches located in the opposite direction giving a certain degree of additional freedom which allows a suitable axial ratio and an acceptable coupling to the desired frequencies. The antenna was optimized by means of parametric analysis carried through diverse variables which belong to geometry. The implemented prototype allows the simultaneous operation of the antenna in the GPS (Global position systems) bands of 1,227 GHz (band L2) and 1,575 GHz (band L1). The antenna shows a measured impedance bandwidth of about 18,03MHz (fc1 = 1,227GHz) and 17,66MHz (fc2 = 1,575GHz), for VSWR ≤ 2:1 (Voltage Standing Wave Ratio), the simulated results for antenna gain were of 5,4dBi and 6,8dBi and axial ratio of 8,1MHz and 10,2MHz in the L1 and L2 bands respectively. The numeric simulations agree well with the measurements on the experimental prototype proving the antenna behaves according to what was expected.