Estudio de la Tecnología Groove Gap Waveguide para aplicaciones en el diseño de antenas en la Banda X

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Resumen

The unstoppable advance of telecommunications and the growing need to use new bands for the transmission of millimeter wavelength signals, it is imperative to intensify research on new waveguiding technologies. In the present degree work, an antenna in “Groove Gap Waveguide” technology is proposed; for telecommunications applications in the X band. To achieve this purpose, use is made of specialized electromagnetic analysis software, starting with the study of the behavior of conventional structures such as rectangular waveguide antennas and slot antennas, this with in order to establish reference criteria that allow comparing the results obtained with the two technologies in parameters associated with impedance bandwidths and diagram. Once the limitations of conventional technologies have been detected, specifically in what refers to their reduced impedance bandwidth; Different strategies are explored in order to increase the value of said parameter, such as: the use of different exciter geometries and the design of new radiating groove geometries. Subsequently, a transition is made to the “Groove Gap Waveguide” technology in order to design antennas whose impedance bandwidth values ​​are higher than 3%. To do this, the behavior of this technology in relation to the geometries of the grooves is initially analyzed. and of the exciters and additional techniques are studied such as the position of the exciter with respect to the walls of the guide and the stacking of radiating elements, which make it possible to take advantage of relevant behaviors present in the structures studied in the two technologies. Finally, an efficient antenna in “Groove Gap Waveguide” technology is obtained; whose impedance bandwidth is 7.12%, surpassing the results of structures in conventional technologies, without impairing other parameters such as adaptation, radiation pattern and absolute gain respectively.

Descripción

Con el imparable avance de las telecomunicaciones y la creciente necesidad de utilizar nuevas bandas para la transmisión de señales de longitudes de onda milimétricas, es imperativo intensificar la investigación en nuevas tecnologías de guiado de onda. En el presente trabajo de grado, se propone una antena en tecnología “Groove Gap Waveguide”; para aplicaciones de telecomunicaciones en la banda X. Para lograr este propósito, se hace uso de un software especializado de análisis electromagnético, iniciando con el estudio del comportamiento de estructuras convencionales tales como las antenas tipo guía de onda rectangular y antenas de ranuras, esto con el fin de establecer criterios de referencia que permitan comparar los resultados obtenidos con las dos tecnologías en parámetros asociados con anchos de banda de impedancia y diagrama. Una vez detectadas las limitaciones de las tecnologías convencionales, concretamente en lo que hace referencia a su reducido ancho de banda de impedancia; se exploran diferentes estrategias con el fin de incrementar el valor de dicho parámetro como es el caso de: el uso de diferentes geometrías de excitadores y el diseño de nuevas geometrías de ranuras radiantes. Posteriormente se realiza una transición a la tecnología “Groove Gap Waveguide” con el fin de diseñar antenas cuyos valores de ancho de banda de impedancia sean superiores al 3 % Para ello, inicialmente se analiza el comportamiento de esta tecnología frente a las geometrías de las ranuras y de los excitadores y se estudian técnicas adicionales tales como la posición del excitador respecto a las paredes de la guía y el apilamiento de elementos radiantes, que permitan aprovechar comportamientos relevantes presentes en las estructuras estudiadas en las dos tecnologías. Finalmente se obtiene una antena eficiente en tecnología “Groove Gap Waveguide”; cuyo ancho de banda de impedancia es del 7.12 %, superando los resultados de las estructuras en tecnologías convencionales, sin desmejorar otros parámetros como es el caso de adaptación, diagrama de radiación y ganancia absoluta respectivamente.

Palabras clave

Groove Gap Waveguide, Excitadores, Ranuras Radiantes, Banda X, Diagramas de Dispersión

Materias

Ingeniería Electrónica - Tesis y disertaciones académicas , Tecnología Groove Gap Waveguide , Antenas (Electrónica) - Diseño , Antenas (Electrónica) - Aspectos técnicos , Banda X , Ranuras radiantes

Citación