Diseño e implementación de un sistema de conformación de haz para conjunto de antenas de microondas.

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Un arreglo de antenas es un grupo de múltiples antenas que operando de manera conjunta actúan como una antena para recibir y transmitir ondas de radio. Emplear un conjunto de antenas, mejora la sensibilidad y, mediante un control adecuado, posibilita la orientación dinámica del patrón de radiación (...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Di Meglio, Rodrigo I.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2019
Materias:
Diseño de circuitos
[Microwave
Microondas
Antenna array
Arreglo de antenas
Rotman lens
Lente de Rotman
Planar array
Arreglo plano
Beamforming
Conformación de haz]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/878/1/Di_Meglio.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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Diseño e implementación de un sistema de conformación de haz para conjunto de antenas de microondas.
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description Un arreglo de antenas es un grupo de múltiples antenas que operando de manera conjunta actúan como una antena para recibir y transmitir ondas de radio. Emplear un conjunto de antenas, mejora la sensibilidad y, mediante un control adecuado, posibilita la orientación dinámica del patrón de radiación (conformación de haz), respecto del empleo de una única gran antena. Los arreglos de antenas se utilizan en muchas aplicaciones, como por ejemplo en radares, radiotelescopios, antenas de celulares, etc. Cuando el arreglo tiene muchos elementos, la red de conformación de haz que lo alimenta puede volverse muy compleja. Este trabajo propone un diseño analógico de redes de conformación que permite controlar arreglos de tamaño reducido y/o subarreglos en arreglos digitales de gran cantidad de elementos. En particular, se realizo el diseño e implementación de un sistema de conformación de haz para un arreglo plano de 4x4 antenas de microondas, el cual opera en la frecuencia de 5:8GHz con un ancho de banda de 580MHz (banda C de radares). El diseño esta dividido en una red de conformación de haz y una red de distribución. Se estudiaron distintas redes de conformacion de haz, y para escoger cual resulta mas conveniente implementar, se compararon la matriz de Butler, la matriz de Blass y la lente de Rotman. Por su desempeño para este trabajo, se escogió la lente de Rotman. La red de distribución/combinación esta formada por divisores/combinadores de potencia Wilkinson. Se simularon y optimizaron las distintas partes del sistema por separado, y luego el sistema completo. El diseño completo de la red de conformación se divide en dos partes, una que controla el apuntamiento respecto del eje x, y una parte que controla el apuntamiento respecto del eje y. Cada parte consta de una lente de Rotman, ambas idénticas, que se vinculan entre sí mediante la red de combinación/distribución. Finalmente, se fabrico el sistema completo y se lo caracterizo en el laboratorio con un analizador vectorial de redes con el que se midieron los parametros de scattering. Las mediciones realizadas se compararon con las simulaciones y se obtuvieron buenos resultados de acuerdo a los objetivos del proyecto.
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