Nuevas Antenas para sistemas de Comunicaciones Móviles, Aplicaciones por Satélite y Sistemas Radar

Álvarez Melcón , Alejandro

dc.contributor.author	Álvarez Melcón , Alejandro	es
dc.contributor.editor	Universidad Politécnica de Cartagena
dc.date.accessioned	2009-06-30T12:38:34Z
dc.date.available	2009-06-30T12:38:34Z
dc.date.issued	2009-06-29
dc.description	[ESP] Se propone una tecnología nueva híbrida guiada-impresa para el desarrollo de antenas leaky wave compactas para aplicaciones de comunicaciones móviles, aplicaciones por satélite y sistemas radar. El dispositivo consiste en una guía base que incorpora un circuito impreso de bajo coste, y que es capaz de excitar una onda leaky wave utilizando el llamado mecanismo de radiación por asimetría.Además es posible sintetizar diagramas de radiación anchos o estrechos, según lo requiera la aplicación a la que se va a destinar la antena. También es posible controlar y ajustar, con la nueva tecnología, el nivel de lóbulos secundarios usando un novedoso sistema de tapering también desarrollado. De esta forma de pueden reducir los niveles de interferencias a los valores adecuados. Otra ventaja es que se puede ajustar a voluntad el ángulo de apuntamiento de la antena, permitiendo su aplicación en una gran cantidad de sistemas diferentes. Por otro lado, las características del campo eléctrico del modo excitado resulta en una onda radiada con polarización lineal horizontal, y con una componente de polarización cruzada muy baja. Por tanto la tecnología es ideal en aplicaciones donde la polarización lineal es empleada, con unos requerimientos de pureza de polarización muy altos.Otra particularidad que puede ser interesante para ciertas aplicaciones de seguimiento de satélites o Radar, es la propiedad de escaneado de haz en frecuencia, inherente en las antenas leaky wave. La característica más innovadora de la tecnología propuesta es que todas estas características de radiación pueden controlarse fácilmente y se forma muy barata utilizando un circuito impreso sencillo. Con esta idea, diferentes niveles de lóbulos secundarios, direcciones de apuntamiento, y anchos de haz pueden sintetizarse cambiando simplemente el circuito impreso que se incorpora a la estructura de la antena, aumentando por tanto la flexibilidad de diseño. Finalmente, se ha desarrollado un procedimiento eficiente para el diseño y optimización de antenas utilizando la nueva tecnología. La técnica permite sintetizar diagramas de radiación en un tiempo muy corto, y es de esperar que reduzca mucho el tiempo y coste asociado al diseño y producción de este tipo de elementos, para su incorporación en sistemas de comunicaciones móviles, aplicaciones por satélite y sistemas radar.[ENG] A hybrid waveguide-printed technology is proposed for the development of compact leaky wave antennas for Mobile Communication Systems, Satellite and Radar applications. A compact waveguide is used to host a low cost printed circuit, which launches a leaky wave mode using the asymmetry radiation mechanism. In Fig.1 above we show the basic structure of the new leaky wave proposed. The radiation properties and behavior of the structure are fully controlled with the simple printed circuit design placed in the structure. Therefore, by using inexpensive photolithographic manufacturing processes different radiation characteristics can be synthesized. The new antennas can operate as part of wideband communication systems, due to the travelling wave nature of the leaky mode radiation operation, which provides broadband input matching. The wide matching capabilities of the new technology are illustrated in Fig.2 above, where –20dB of matching is demonstrated over a 17% fractional bandwidth. Both wide and narrow beamwidths can be implemented with the technology proposed, according to the needs of the particular application. Furthermore, sidelobes levels can be easily controlled and adjusted with a novel tapering mechanism developed within the technology, in order to reduce interferences. A particular pointing elevation angle can also be designed and adjusted as required. Due to the distribution of the electric field associated to the leaky mode employed for operation, the antenna is able to radiate with linear horizontal polarization, exhibiting very low levels of cross-polarization. It is therefore suitable for applications where linear, high purity polarization is required. All these interesting properties of the new technology are demonstrated in the radiation patterns shown in Fig.3. Frequency scanning capabilities are inherent to this technology, and can be exploited for target/satellite tracking and Radar applications. The unique feature of the technology proposed is that the radiation properties of the structure are controlled by a simple, easy manufacturing, low cost printed circuit placed on the host waveguide. Different sidelobe levels, pointing directions, and beamwidths can be implemented by designing different printed circuits, therefore increasing the flexibility of the technology. A simple and efficient design procedure has been developed for the optimization of the antennas to rapidly achieve targeted radiation characteristics. This is expected to reduce time and cost production associated to the development of high demanding radiation front-ends associated to next generation Mobile Communications Systems, Satellite and Radar Applications. The pointing angle and side lobes level control are illustrated in the radiation patterns shown in Fig.4 above.	es
dc.description.abstract	[ESP]La Universidad Politécnica de Cartagena, a través de su Grupo de Electromagnetismo aplicado a las Telecomunicaciones, ofrece una solución novedosa para emplear en sistemas de comunicaciones móviles, aplicaciones por satélite y sistemas Radar. La solución consiste en la mejora de los sistemas radiantes que estos sistemas incorporan en sus cabeceras de radiofrecuencia, y que se utilizan para asegurar la correcta cobertura y calidad de servicio. Se ofrecen antenas leaky wave compactas en una tecnología nueva llamada híbrida-impresa, que proporcionan flexibilidad de diseño, y reducen costes de producción al simplificar los métodos de fabricación. Se pretende buscar empresas interesadas en integrar esta nueva tecnología en los nuevos sistemas de comunicaciones móviles, aplicaciones por satélite y sistemas radar mediante acuerdos de licencia, contratos de investigación o asesoría técnica.[ENG]The Technical University of Cartagena (Electromagnetics and Telecommunications Research Laboratory) in Spain, offers a novel solution for Mobile Communication Systems, Satellite and Radar Applications. The novel solution is focused on the improvement of the radiation front-end that such systems incorporate to assure coverage and quality of service. Compact leaky wave antennas in hybrid printed multilayered technology are offered to provide design flexibility, easy manufacturing process and reduction in cost production. Properties such as frequency scanning capabilities are easily implemented with the proposed technology for target/satellite tracking and Radar applications. We are looking for companies who are interested in the integration of this new antenna technology with emerging Mobile Communications Systems, Satellite and new Radar Applications. This collaboration can be concretized through license agreements, research contracts or technical consultancy to assist with the new technology integration.	es
dc.format	application/pdf
dc.language.iso	spa	es
dc.rights	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/	*
dc.title.alternative	Novel Leaky Wave Antennas for Mobile Communication Systems, Satellite and Radar Applications	es
dc.title	Nuevas Antenas para sistemas de Comunicaciones Móviles, Aplicaciones por Satélite y Sistemas Radar	es
dc.type	info:eu-repo/semantics/other	es
dc.subject.other	Teoría de la Señal y las Comunicaciones	es
dc.subject	Antena leaky wave	es
dc.subject	Sistema de comunicación móvil	es
dc.subject	Aplicaciones por satélite	es
dc.subject	Aplicaciones radar	es
dc.subject	Síntesis de diagramas de radiación	es
dc.subject	Nivel de lóbulos secundarios	es
dc.subject	Escaneado en frecuencia del apuntamiento	es
dc.subject	Componentes de Radiofrecuencia	es
dc.subject	Soluciones de bajo coste	es
dc.subject	Mobile communication systems	es
dc.subject	Satellite applications	es
dc.subject	Radar applications	es
dc.subject	Radiation pattern synthesis	es
dc.subject	Low sidelobes level	es
dc.subject	Frequency scanning capabilities	es
dc.subject	Radiation front-end	es
dc.subject	Low cost solution	es
dc.subject	Leaky wave antenna (LWA)
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10317/1062
dc.contributor.investgroup	Grupo de Electromagnetismo Aplicado a las Telecomunicaciones (GEAT)
dc.contributor.department	Tecnologías de la Información y las Comunicaciones	es
dc.subject.ofertatecnologica	Tecnologías de la información y las comunicaciones	es
dc.contributor.responsable	Álvarez Melcón, Alejandro
dc.description.ventajas	[ESP]La nueva tecnología propuesta ofrece alta flexibilidad para el diseño de diagramas de radiación de alta complejidad, combinando un bajo coste y facilidad de fabricación. Las características radiantes del dispositivo propuesto se controlan fundamentalmente con baratos circuitos impresos, que pueden fabricarse con procesos sencillos de fotolitografía. La nueva tecnología es apropiada para sistemas de comunicaciones móviles, aplicaciones por satélite y sistemas radar, que requieran complejos diagramas de radiación para su operación y funcionamiento. Por otro lado se ha desarrollado un sistema de diseño muy efectivo que reduce el tiempo de diseño y producción de los equipos, reduciendo considerablemente los costes asociados para las empresas.[ENG]The new antenna technology offers high design flexibility of complex radiation patterns combined with easy manufacturing topology. The radiation characteristics are fully controlled using inexpensive, fast production printed circuits, which can be manufactured using simple, low-cost photolithographic processes. The new technology is appropriate for Mobile Communications Systems, Satellite and Radar Applications where complex radiation patterns must be used. In addition, a fast and effective design procedure is for reducing time design and overall production cost.	es
dc.description.perfil	Diseño de dispositivos de microondas para aplicaciones por satélite. Sistemas radiantes para aplicaciones por satélite.	es

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