Novel multifrequency and samall monopole antenna techniques for wireless and mobile applications
- Autores: Jordi Soler
- Directores de la Tesis: Carles Puente Baliarda (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2005
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Rafael Pous Andrés (presid.), Juan Manuel Rius Casals (secret.), Juan Ramón Mossig (voc.), Josep Parrón Granados (voc.), Rafael Antonio Gómez Martín (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La tesis está dividida en seis capítulos, cada uno enfocado de la siguiente forma:
oEn el capítulo 1 se explica el interés, motivación y objetivos de la tesis. Se explica la metodología seguida para realizar el trabajo. Finalmente, se cita el conjunto de artículos, patentes y otros méritos derivados de la tesis.
oEl capítulo 2 analiza las limitaciones de las soluciones clásicas para diseñar antenas multifrecuencia y pequeñas. Se incluye un resumen del estado del arte en cuanto a antenas basadas en geometrías fractales, además de una introducción a los métodos numéricos utilizados en este trabajo. Toda esta información permite ver posteriormente la aportación de nuevos conceptos y herramientas de esta tesis.
oLa primera parte del capítulo 3 está centrada a la investigación de un nuevo método para conseguir reducir el tamaño de las antenas. Posteriormente en el mismo capítulo se investigan y proponen distintas topologías de monopolos de banda ancha. Estos monopolos son muy adecuados y con un claro interés comercial como elementos radiantes para aplicaciones como UWB (3.1-10.6 GHz).
oEl capítulo 4 presenta y estudia en detalle un nuevo conjunto de soluciones y técnicas para conseguir antenas multibanda basándose en geometrías fractales. Se presenta un nuevo conjunto de antenas llamadas de módulo-p. Además, se ha investigado una técnica para conformar el haz de una antena multibanda. Esto se aplica para el diseño de antenas para dar cobertura a calles o vías de tren en entorno celulares. Para aumentar el parecido entre diagramas de radiación se investiga una estructura 3D. Se propone por primera vez dar a los planos de masa de cierta inteligencia usando para ellos geometrías derivadas de estructuras fractales. Está técnica, junto con otras, ha sido patentada y se está usando actualmente en dispositivos móviles. Finalmente, dada la complejidad del análisis numérico de ciertas antenas complejas, se presenta una formulación analítica que permite calcular y analizar de forma paramétrica los diagramas de radiación de las antenas triangulares y de módulo-p.
oLa investigación de monopolos multibanda con carga superior se concentra en el capítulo 5. Por un lado, este tipo de antenas representa una alternativa a las antenas basadas en geometrías fractales. Por otro lado, su topología permite combinarse también con estructuras derivadas de los fractales aprovechando así las ventajas de ambas técnicas. A modo de ejemplo se incluyen diseños como el de una antena GSM 900 - GSM 1800 - UMTS para dar cobertura a pico o micro celdas, o bien el de una antena que proporciona diagramas omnidireccionales para la recepción terrena junto con diagramas hemisféricos para aplicaciones de navegación vía satélite como GPS o Galileo.
Durante los últimos años los programas de simulación de antenas han ido evolucionando de forma espectacular hasta incluir funcionalidades como la de optimización. Dado parte de las técnicas propuestas en esta tesis trabaja con geometrías complejas pero que se pueden describir bien de forma paramétrica, se ha desarrollado un programa automático de optimización basado en algoritmos genéticos que permite optimizar las geometrías de las antenas. Este desarrollo junto con un ejemplo de optimización se explica también en el capítulo 5.
oFinalmente, el capítulo 6 presenta un balance de las distintas técnicas propuestas y de los resultados más relevantes obtenidos dentro de la tesis
