Optimización de un polarizador bimodal en tecnología de guías de onda en bandas X, Ku y Ka para aplicaciones SATCOM

Rocha Peñalosa, Borja (2016). Optimización de un polarizador bimodal en tecnología de guías de onda en bandas X, Ku y Ka para aplicaciones SATCOM. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Optimización de un polarizador bimodal en tecnología de guías de onda en bandas X, Ku y Ka para aplicaciones SATCOM
Author/s:
  • Rocha Peñalosa, Borja
Contributor/s:
  • Jiménez Muñoz, Florentino
  • Salas Natera, Miguel Alejandro
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación
Date: 21 December 2016
Subjects:
Freetext Keywords: Ondas electromagnéticas Comunicación por satélite
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Teoría de la Señal y Comunicaciones
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El polarizador es un elemento presente en los sistemas alimentadores de antenas, previo al elemento radiante (por ejemplo, una antena de bocina), que genera un tipo de polarización distinta en el campo eléctrico que presenta a su entrada. Generalmente se utiliza para producir ondas con polarización circular a partir de una excitación polarizada linealmente. La polarización circular se utiliza en comunicaciones por satélite, principalmente en aplicaciones donde los terminales son móviles (SatCom on the Move). En el trabajo desarrollado, se pretende parametrizar y optimizar un polarizador diseñado en tecnología de guía de onda de sección cuadrada. El polarizador podrá ser excitado con dos modos diferentes a la entrada y se obtendrán dos polarizaciones circulares con distintos sentidos de giro. El polarizador presenta un tramo de guía de onda a la entrada, seguido de una estructura de diafragmas o iris periódicos con geometría irregular que tiende a una forma elíptica. Los diafragmas se orientan con un ángulo de 45° con respecto de la vertical. Esta estructura viene acompañada de un tramo de guía de onda a la salida, donde se definirá el puerto de salida. Procederemos con una estrategia de diseño y optimización para intentar alcanzar los resultados óptimos en tres bandas de frecuencia diferentes pertenecientes a la zona de microondas: X, Ku y Ka. Para ello se seguirá un proceso de optimización estudiando la relación axial obtenida en cada banda de trabajo. Hemos obtenido valores de relación axial por debajo de los límites impuestos por las especificaciones en cada banda de trabajo. En este documento, en primer lugar se introducen las aplicaciones en las que tienen lugar estos polarizadores seguidos de una introducción teórica de los fundamentos utilizados. A continuación se muestran las especificaciones impuestas por el estándar MIL-STD-188-164B del Departamento de Defensa de U.S.A. Posteriormente se comentan las posibles herramientas software a utilizar para el diseño propuesto y por último se realiza el diseño y se procede a la optimización de la estructura en cuestión. Abstract: The polarizer is an element present in antenna feeder systems, previous to the radiating element (for example a horn antenna), which generates a kind of polarization in the electric field different than the one created in the entrance. Generally, it is used to produce waves with circular polarization based on a lineally polarized stimulation. The circular polarization is used in satellite communications, mainly in applications with mobile terminals (SatCom on the Move). In the following paper, the intention is parameterize and optimize a polarizer designed in square section waveguide technology. The polarizer could be simulated with two different modes in the entrance and it would give us two circular polarizations with two different turning senses. The polarizer presents a section of wave guide in the entrance, followed by a structure of diaphragms or recurring iris with an irregular geometry that has an elliptical form. The diaphragms are oriented with an angle of 45°regarding the vertical. This structure comes with a section of waveguide at the exit where the output port will be defined. We will proceed with a design strategy and we will seek to achieve the ideal results in three different frequency bands, which belong to the microwave zone: X, Ku y Ka. For that, we will follow an optimization process studying the axial ratio obtained in each band. We have obtained values of axial ratio under the limits of the specifications. In this document, firstly we introduce applications in which polarizers have place, followed by a theoretical introduction of the basics we used. Secondly, we show the specifications imposed by the standard MIL-STD-188-164B from de US Department of Defense. Thirdly, we discuss the software tools that can be used in the proposed design and lastly, the design is done and we proceed to the optimization of the previously mentioned structure.

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Item ID: 52935
DC Identifier: http://oa.upm.es/52935/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:52935
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 06 Nov 2018 15:25
Last Modified: 06 Nov 2018 15:25
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