DISEÑO DE UNA ANTENA ARRAY DE PARCHES EN TECNOLOGÍA MICROSTRIP A 2.4 GHZ PARA APLICACIONES WIFI

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado se centra en el diseño y construcción de antenas de tamaño reducido y razonables prestaciones, que operan en la frecuencia de 2.45 GHz y emplean la tecnología microstrip. El objetivo fundamental de este proyecto será el estudio de diferentes antenas de parche, en las que varía el número de parches que las componen, yendo desde un solo elemento hasta alcanzar las ocho unidades. Dicho aumento del número de elementos es realizado con el propósito de analizar cómo afecta esta variación en los parámetros fundamentales de las antenas, especialmente en la directividad, la ganancia, el ancho del haz a -3 dB y el propio diagrama de radiación. Para su elaboración, se parte de un sustrato de espesor h y constante dieléctrica ¿, y en función de la frecuencia de trabajo se calculan las dimensiones del parche, tanto su anchura (W) como su longitud (L). La impedancia de los parches vendrá determinada por estas dos variables, así como por el valor de la constante dieléctrica del sustrato seleccionado. Para conectar el dispositivo a la fuente de alimentación, se implantará una línea de transmisión de anchura Ws y longitud Ls donde será clave la impedancia de la misma, dado que se pueden derivar pérdidas de potencia por un incorrecto acople entre los elementos. Como método de interconexión, y a fin de controlar los valores de las líneas microstip para garantizar su adaptación, se utilizará un transformador de ¿/4 que asegure la transmisión de la corriente a cada uno de los elementos. Finalmente, para conectar la antena a la fuente de alimentación se ha seleccionado un conector coaxial modelo SMA, dado que es muy común en el mercado y abarata los costes de producción. Con estas premisas, mediante la simulación en el software ¿CST Studio Suite¿, se presentarán varias antenas con diferente número de elementos. Se analizarán los diagramas de radiación que ofrecen cada una de ellas, así como sus respectivos parámetros S, atendiendo a que dichos valores sean suficientemente válidos. El diseño de estas antenas está orientado a su aplicación directa en la tecnología WiFi, es por ello que se ha seleccionado una frecuencia de trabajo acorde a las especificaciones que recogen los estándares WiFi.