Diseño, simulación, construcción y caracterización de una antena microstrip para tachas inteligentes

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo mostrar el procedimiento realizado para diseñar, simular, fabricar, caracterizar y reemplazar la antena integrada en una tacha vial inteligente comercial (pequeño marcador reflectante que se utiliza en las carreteras, que recopila datos de ésta y los transmite radioeléctricamente a una central). La metodología aplicada consistió en el análisis de antenas candidatas a implementar (donde se selecciona la antena PIFA con meandros), el diseño mediante software de simulación electromagnética, la confección e impresión de la antena sobre una placa PCB y la medición de los parámetros de pérdidas por retorno (S11) y patrones de radiación. En específico, se realizaron pruebas de caracterización de S11 entre 0.4 [GHz] y 1.4 [GHz] y mediciones del plano de elevación y azimut para las dos nuevas antenas y para la original instalada en la tacha. En cuanto a los resultados, la antena original obtuvo una ganancia de 1.96 [dB], perdidas por retorno que se aproximan a los -25 [dB] y un ancho de banda entre 867 [MHz] y 937 [MHz] con una resonancia mínima en 900 [Mhz]. Por otro parte, las nuevas antenas consiguieron una ganancia de 2.1 [dB], perdidas por retorno de app -40 [dB] y un ancho de banda entre 850 [MHz] y 937 [MHz]. Finalmente, se espera que este trabajo sirva como guía para el diseño de antenas impresas; tomando como referencia las metodologías, instrumentos y dispositivos presentados en esta memoria.