Diseño e implementación de un distribuidor de potencia desbalanceado en amplitud en tecnología microstrip para alimentación de un array de antenas impresas en banda C

Abstract

El desarrollo de este TFG se plantea entre los primeros pasos para el desarrollo de una antena activa con desapuntamiento variable (phased array), enmarcado en el ámbito de un proyecto de colaboración con empresas. Este proyecto se enmarca en el desarrollo de un datalink tierraaire para comunicaciones multi-usuario en línea de vista en banda C. La estación base de este sistema estará compuesta por un phased array impreso, compuesto por una red conmutable en tecnología microstrip y un array de parches apilados que proporcionen una eficiencia de radiación elevada en la banda de trabajo (4.4-5.3 GHz). Sin embargo, en estos primeros pasos del proyecto se pretende comenzar con el diseño de un sistema radiante pasivo (sin capacidad de desapuntamiento). Por lo tanto, este TFG se centra en el diseño de una red de alimentación que se encargue de alimentar correctamente un array plano de parches en banda C. En estos primeros diseños, se plantea la confección de una red de una entrada y ocho salidas que alimentarían una fila/columna de un array plano de 8x8 elementos. Con el fin de poder cumplir las especificaciones técnicas del proyecto en cuanto a nivel de lóbulos secundarios, habrá que dimensionar la red de forma que se proporcione un reparto de potencia determinado entre todos los elementos radiantes. Este TFG se realizará de manera cooperativa con el diseño de los elementos radiantes. Sin embargo, esta parte del trabajo se centrará en adecuarse a las especificaciones de la red de alimentación y, a su vez, a las especificaciones radiantes del array (nivel de lóbulos secundarios, grating lobes, etc). Para ello, se deberá asegurar un bajo nivel de reflexión para maximizar la transferencia de potencia, un diseño de la red de forma que la potencia que llegue a los terminales se adecúe a la aplicación final del proyecto y que su topología se adecúe a las restricciones físicas de la antena, etc.... Por otro lado, aunque la fabricación y medida de la red de alimentación no se plantean como un objetivo primordial del trabajo sino opcional y a más largo plazo, el diseño será desarrollado teniendo en cuenta las limitaciones y especificaciones de la tecnología de fabricación impresa..