Antena de placa suspendida con polarización circular y sentido de giro configurable

Introducción: Las antenas con polarización circular (APC) permiten reducir el efecto de rotación de Faraday debido a la presencia de la ionosfera, el cual ocasiona una significante pérdida de potencia frente al caso de utilizar antenas con polarización lineal (ALP) [1]-[2], por lo tanto, estas anten...

Full description

Autores:: Suárez Fajardo, Carlos Arturo
Ariza Pulido, Jeison Jair
Mejía Serrano, Sergio Esteban
Puerto Leguizamón, Gustavo Adolfo

Tipo de recurso:: Article of journal

Fecha de publicación:: 2020

Institución:: Corporación Universidad de la Costa

Repositorio:: REDICUC - Repositorio CUC

Idioma:: eng

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description	Introducción: Las antenas con polarización circular (APC) permiten reducir el efecto de rotación de Faraday debido a la presencia de la ionosfera, el cual ocasiona una significante pérdida de potencia frente al caso de utilizar antenas con polarización lineal (ALP) [1]-[2], por lo tanto, estas antenas son ampliamente utilizadas para aplicaciones en telemetría espacial de satélites, sondas espaciales y misiles balísticos entre otras [2]. Por otra parte, las antenas de placa suspendida (APS) brindan la posibilidad de obtener mayores niveles de ganancia máxima y ancho de banda de impedancia frente a las tecnologías convencionales. Así mismo, resulta útil el poder seleccionar el sentido de giro más apropiado, dependiendo de las condiciones de propagación en los enlaces de subida/bajada. Objetivo: Diseñar una (APC) con sentido de giro seleccionable para aplicaciones en satélites pequeños, usando la tecnología (APS), tal que posea niveles de ganancia y ancho de banda superiores a las obtenidas con tecnologías convencionales. Metodología: El diseño de la antena parte de modelos propuestos en la literatura, mediante los cuales se diseña una geometría inicial compuesta por un parche suspendido con alimentación en L y un acoplador híbrido, para luego optimizar dicha geometría mediante análisis paramétricos llevados a cabo con simuladores electromagnéticos apropiados. Resultados: El diseño propuesto presenta un ancho de banda de impedancia del 34.39% y una ganancia máxima de 8.75 dBi a una frecuencia de 2.35GHz. Conclusiones: La técnica de alimentador en forma de L para parches suspendidos mejora el comportamiento de la antena en impedancia, relación axial&nbsp; y ganancia máxima. &nbsp;
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Por otra parte, las antenas de placa suspendida (APS) brindan la posibilidad de obtener mayores niveles de ganancia máxima y ancho de banda de impedancia frente a las tecnologías convencionales. Así mismo, resulta útil el poder seleccionar el sentido de giro más apropiado, dependiendo de las condiciones de propagación en los enlaces de subida/bajada. Objetivo: Diseñar una (APC) con sentido de giro seleccionable para aplicaciones en satélites pequeños, usando la tecnología (APS), tal que posea niveles de ganancia y ancho de banda superiores a las obtenidas con tecnologías convencionales. Metodología: El diseño de la antena parte de modelos propuestos en la literatura, mediante los cuales se diseña una geometría inicial compuesta por un parche suspendido con alimentación en L y un acoplador híbrido, para luego optimizar dicha geometría mediante análisis paramétricos llevados a cabo con simuladores electromagnéticos apropiados. Resultados: El diseño propuesto presenta un ancho de banda de impedancia del 34.39% y una ganancia máxima de 8.75 dBi a una frecuencia de 2.35GHz. Conclusiones: La técnica de alimentador en forma de L para parches suspendidos mejora el comportamiento de la antena en impedancia, relación axial&nbsp; y ganancia máxima. &nbsp;Introduction: Circular polarization antennas (CPA) are able to reduce the “Faraday rotation” effect due to the ionosphere, which causes a significant power losses compared to the case of using linear polarization antennas (LPA) [1]-[2]. Therefore, these antennas are widely used for space telemetry applications of satellites, space probes and ballistic missiles among others [2]. Furthermore, suspended plate antennas (SPA) offer the possibility to obtain largest levels of maximum gain and impedance bandwidth compared to those obtained with conventional technologies. Likewise, it is useful to be able to select the most appropriate sense of rotation, depending on the propagation conditions in the up/down links.&nbsp; Objective: To design a CPA with configurable sense of rotation for small satellite applications, using SPA technology, such that it has gain and bandwidth levels higher than those obtained with conventional technologies. Method: The antenna design is based on models proposed in the literature, through which an initial geometry consisting of a suspended patch with an L-shaped feeder and a hybrid coupler is designed. Subsequently, geometry optimization by parametric analysis is carried out with appropriate electromagnetic simulators.&nbsp; Results:&nbsp; The proposed design has an impedance bandwidth of 34.39% and a maximum gain of 8.75 dBi at a frequency of 2.35GHz. Conclusions: The L-shaped feeder technique for suspended patches improves the behavior of the antenna in axial ratio, impedance and maximal gain.application/pdftext/htmlapplication/xmlengUniversidad de la CostaINGE CUC - 2020http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessEsta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/1959L shape probe feeding techniquecircular polarizationconfigurable sense of rotationsuspended patch antennatécnica de alimentación con sonda en forma de Lpolarización circularsentido de rotación configurableantena de parche suspendidaAntena de placa suspendida con polarización circular y sentido de giro configurableSuspended plate antenna with circular polarization and configurable sense of rotationArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Inge Cuc C. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design. New York, USA: Wiley, 2005. S. Gao, Q. Luo & F. Zhu, Circularly polarized antennas. New York, USA: Wiley, 2014. K. Finkenzeller, RFID Handbook. Chichester, UK: Wiley, 2003. https://doi.org/10.1002/0470868023K. Girish Kumar, “Broadband Microstrip Antennas,” in Compact and Broadband Microstrip Antennas, New York, USA: Wiley, 2003, pp. 232–278. H. Nakano, M. Yamazaki & J. Yamauchi, “Electromagnetically coupled curl antenna,” Electron. Lett., vol. 33, no. 12, p. 1003–1004, Jun. 1997. https://doi.org/10.1049/el:19970747 C. Suárez, D. Méndez, A. Pineda & G. Puerto, “Antena de parche con sentido de giro reconfigurable para aplicaciones en satélites CubeSat,” DYNA, vol. 83, no. 199, p. 157–164, Oct. 2016. https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.52449 C. Suárez, J. Carroll & G. Puerto, “Antena Compacta para Aplicaciones en Satélites de Reducido Tamaño,” Inf. tecnológica, vol. 27, no. 3, pp. 189–198, Jun. 2016. https://doi.org/10.4067/S071807642016000300018 G. Suárez, C. López & G. Puerto, “Antena plana para aplicaciones en las bandas L1 y L2 de GPS,” Ing. y Desarro., vol. 34, no. 1, pp. 248–265, Jan. 2016. https://doi.org/10.14482/inde.34.1.7956 L. Ge, C.-Y.-D. Sim, H.-L. Su, J.-Y. Lu & C. Ku, “Single-layer dual-broadband circularly polarised annular-slot antenna for WLAN applications,” IET Microwaves, Antennas Propag., vol. 12, no. 1, pp. 99–107, Sep. 2017. https://doi.org/10.1049/iet-map.2017.0203 L. Zhang, S. Gao, Q. Luo, P. Young & Q. Li, “Wideband Loop Antenna With Electronically Switchable Circular Polarization,” IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., vol. 16, pp. 242–245, Jun. 2017. https://doi.org/10.1109/LAWP.2016.2570859 K. Luk, C. Mak, Y. Chow & K. Lee, “Broadband microstrip patch antenna,” Electron. 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Antena de placa suspendida con polarización circular y sentido de giro configurable

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