Diseño de antenas parche microstrip y monopolo con agua como elemento radiante

Abstract

En las últimas décadas han surgido estudios para mimetizar y reducir los tamaños de las antenas. En el presente proyecto final de máster se pretende seguir con una línea de proyecto anterior para trabajar con antenas microstrip,cuyo parcheradiante y plano de masa está constituido íntegramente de agua,así como antenas monopolo con plana de masa constituido íntegramente con el mismo material. A diferencia de las antenas de telefonía móvil, que enfundan las antenas mimetizándolas como si fueran chimeneas o incluso arropándolas como si fueran árboles, el Proyecto Final de Máster (PFM) propone el diseño y fabricación de antenas microstrip transparentes fabricadas a partir de agua trabajando en la banda ISM (Industrial, Scientific and Medical –2.4 a 2.5 GHz, 5GHz, 0.9 GHz -).Las antenas microstripde agua implementadas en el proyecto están diseñadas para ser utilizadas para tecnologías IoT (Internet of Things) en entornos donde sea difícil llevar una línea de alimentación eléctrica, tales como desiertos o zonas boscosas. A la antena propuesta se le ha añadido una placa solar en su interior que servirá para darle alimentación. Al incorporar la placa solar dentro de la antena se consigue reducir el tamaño del conjunto de esta y de la placa solar, teniendo un tamaño mínimo de 47mm x 47mm que es la dimensión del parche radiante de la antena.En el proyecto se ha realizado un estudio del arte de las antenas de aguaque existen hasta el día de hoy. Seguidamente, y aplicando conceptos de teoría de antena se ha hecho un diseño inicial de la antena microstrip de agua. Una vez hecho el diseño inicial, se ha simulado con el software de análisis de antenas IE3D de Zeland. Posteriormente se han fabricado los diseños realizados yse ha medido su rendimiento con un analizador de redes y una cámara anecoica. Gracias a los diseños fabricados, se han utilizado los planos de masa de agua para realizar un estudio sobre el funcionamiento de antenas monopolo.Finalmente se ha concluido elproyecto demostrando que es posible construir una antena microstripde agua que trabaje en la banda ISM