Amplificación de cobertura operacional de RF para RPAS de la Fuerza Aérea

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Gómez Gómez, Edgar Leonardo

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Resumen

This monograph is a study carried out for the design and manufacture of a helical antenna, and the use of a radio frequency amplifier in order to improve the operational coverage conditions for a Remotely Piloted Aircraft System of the quadcopter type, which seeks to extend the coverage of the telemetry transmission of the radio control used for its operation in flight. This work focuses on two topics that are related to the antenna design. The first one explains the theory related to the antenna frequency operation, the type of polarization of a helical antenna, its radiation pattern, the operating field region and the impedance associated with the antenna design. Likewise, we worked on the parametric simulation of the antenna in the CST Studio software, thanks to this simulation we studied the variations of the spiral separation and the diameter of the antenna, which are based on the design of the real antenna. The second section focuses on the construction and fabrication of the helical antenna. In this section we can detail the corrections to its impedance with the Smith chart, since in this way it is possible to obtain an improvement in the propagation efficiency and improve the results in the S11 parameters. Along with the improvement of the operational coverage, a Radio Frequency amplifier is selected to improve the dBm of the ground transmitter. This component is compatible with

Descripción

Esta monografía es un estudio realizado para el diseño y fabricación de una antena helicoidal, y el uso de un amplificador de radio frecuencia con el propósito de mejorar las condiciones de cobertura operacional para un Sistema de Aeronave Remotamente Pilotado tipo cuadricóptero, el cual busca la ampliación de cobertura de la transmisión de la telemetría del radio control empleado para su operación en vuelo. Este trabajo se centra en dos temas que están relacionado con el diseño de la antena. El primero explica la teoría relacionada con la operación de frecuencia de la antena, el tipo de polarización de una antena helicoidal, su patrón de radiación, la región de campo de operación y la impedancia asociada al diseño de la antena. Así mismo, se trabajó en la simulación paramétrica de la antena en el software CST Studio, gracias a esta simulación se estudian las variaciones de la separación de espira y de diámetro de la antena, las cuales están basadas en el diseño de la antena real. El segundo se enfoca en la construcción y fabricación de la antena helicoidal. En esta sección se pueden detallar las correcciones a su impedancia con la carta de Smith, puesto que de esta forma se logra obtener una mejora en la eficiencia de propagación y mejora los resultados en los parámetros 𝑆11. A la par de este tema de mejora de cobertura operacional, se selecciona un amplificador de Radio frecuencia con la función de mejorar los dBm del transmisor en tierra. Dicho componente es compatible con cualquier transmisor que usé conectores SMA y que operé en la banda de 2.45GHz. Por último, se analizaron los resultados, donde se demuestra que dicha aplicación ayuda en el mejoramiento de la cobertura operacional para las aeronaves no tripuladas del Centro Tecnológico de Innovación Aeronáutica, como una alternativa en el despliegue de telecomunicaciones de bajo coste.

Palabras clave

Antenas, Electromagnetismo, Líneas de Transmisión, AUV, Amplificador RF, Telecomunicaciones Aeronáutica

Materias

Ingenieria en Telecomunicaciones -- Tesis y disertaciones académicas , Diseño de antenas aelicoidales , Amplificadores de radio frecuencia , Sistemas de aeronaves remotamente pilotadas , Simulación y fabricación de antenas

Citación

URI

http://hdl.handle.net/11349/41405

Colecciones

Ingeniería en Telecomunicaciones
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