Antena monopulso en banda Ka con tecnología Gap Waveguide

Abstract

La tecnología 5G surge con la constante innovación y avances tecnológicos que hay en la actualidad. Esta tecnología propone mejoras en la velocidad de transferencia o acceso, disminuir la latencia, aumentar la capacidad de conexión, y desarrollar el potencial del Internet de las Cosas. Para poder conseguirlo hace uso de bandas de frecuencias altas. El trabajar con frecuencias tan altas, hace necesario realizar un cambio importante en el diseño y la fabricación de las antenas, resultando estas mucho más pequeñas. Esta necesidad de miniaturización de los sistemas puede conllevar un problema a la hora asegurar una buena conexión eléctrica entre todas las piezas que compongan el prototipo o dispositivo. Para solucionar esto se hará uso de la tecnología Gap Waveguide, que utiliza planos conductores perfectos donde no es necesario el contacto físico entre ellos. Este trabajo, se centrará en el diseño y la implementación de una antena monopulso en banda Ka mediante la tecnología Gap Waveguide. La antena será completamente metálica, y la frecuencia de operación será de 28 GHz. Ésta será una guía de onda ranurada, y se alimentará mediante dos redes de distribución. Esta red de distribución, utiliza dos tipos de guía diferentes, una de tipo Groove y otra de tipo Ridge, ambas implementadas en tecnología Gap Waveguide. La estructura sobre la que se crea la red de distribución estará compuesta por una cama de pines, todos del mismo tamaño, y distribuidas periódicamente. Previamente se ha realizado un estudio paramétrico, comprobando cómo afectan las dimensiones de la cama de pines sobre el diagrama de dispersión. Es importante definir las dimensiones de la cama de pines, que aseguran la creación del bandgap (o la banda prohibida) para un determinado rango de frecuencias. El trabajo mostrará los resultados obtenidos para los parámetros S y los diagramas de radiación. En los resultados se encuentra cierto margen de mejora para los lóbulos secundarios, y se estudian distintas soluciones para mejorarlos. Se proponen diferentes alternativas tales como bocinas piramidales o cilíndricas. Los resultados obtenidos finalmente, muestran una antena monopulso compacta, implementada en una sola capa, completamente metálica, y que hace uso de la tecnología Gap Waveguide. Este tipo de antena podría servir para comunicaciones indoor dentro del ámbito de la tecnología 5G.