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dc.contributor.authorGómez Murcia, Oscar 
dc.date.accessioned2013-07-02T17:26:17Z
dc.date.available2013-07-02T17:26:17Z
dc.date.issued2013-07-02
dc.description.abstract[SPA]Los resultados obtenidos en la última década sobre teoría de la información han demostrado que existe un enorme potencial en los sistemas inalámbricos de múltiples antenas tanto en el transmisor como en el receptor, llamadas ''multiple input, multiple output systems'' (MIMO). MIMO aprovecha fenómenos físicos como la propagación multicamino para incrementar la tasa de transmisión y reducir la tasa de error. En breves palabras, MIMO aumenta la eficiencia espectral de un sistema de comunicación inalámbrica por medio de la utilización del dominio espacial. Uno de los grandes inconvenientes de los sistemas MIMO es el alto coste de los múltiples transceptores de radio que hay que usar en el punto de acceso y en el terminal de usuario. Además de los gastos derivados de calibrar y mantener un array de antenas con muchos elementos. En los últimos años los Arrays de elementos Parásitos Reconfigurables (SPAs) se han estudiado profusamente en publicaciones científicas, para mejorar la capacidad en indoor, en LANs, así como la diversidad para el tracking de una estación base. Los SPAs son una novedosa técnica para dirigir electrónicamente el diagrama de radiación en un sistema MIMO. En una agrupación de antenas se requiere un radiotransceptor para cada una de las antenas al contrario que en un SPA donde solo se necesita uno. Los SPAs ofrecen características similares a un array con varios haces fijos, pero son más compactos en tamaño y podrían ser más adecuados en ciertos equipos móviles. La idea es usar un solo elemento activo conectado al radio transmisor en una estructura con uno o varios elementos pasivos para formar un array, como en el bien conocido array de Yagi-Uda. Para controlar el diagrama de radiación se colocan unas cargas reconfigurables en los elementos parásitos, que modifican la corriente que circula en esos elementos. En este proyecto se pretende estudiar las diferentes características de un SPA. En primer lugar hablaremos sobre la evolución de las antenas parasitas desde la antena Yagi- Uda hasta los primeros artículos científicos sobre los SPAs, a continuación se explicará su funcionamiento a nivel de transmisión para conseguir MIMO con una sola fuente. En la segunda parte realizaremos simulaciones de este tipo de antena, utilizando dos programas de modelado electromagnético de antenas el CST microwave studio y el 4NEC2, comenzaremos simulando diferentes tipos de arrays formados por un dipolo activo y dipolos parásitos de diferente longitud realizando una configuración similar a la antena Yagi-Uda. Realizaremos un estudio de cómo afectan al diagrama de radiación de estos arrays la modificación de diferentes parámetros tales como la separación, la longitud de los dipolos, sus radios etc, extrayendo conclusiones que nos ayudarán a la optimización posterior de nuestro diseño. A continuación simularemos un SPA de tres elementos, propuesto en un artículo recientemente publicado [1]. Este SPA será simulado sobre substrato con tecnología impresa y posteriormente añadiéndole un coaxial como alimentación. La característica principal que lo define es como se explicara en la teoría, que puede llevar a cabo una transmisión MIMO 2x2 usando dos diagramas de radiación ortogonales y una modulación BPSK todo ello con una sola fuente. Por último se propondrá una nueva configuración de un SPA de cinco elementos con el que se pretende realizar una transmisión MIMO 4x4, usando una modulación QPSK. Se optimizará la configuración del diseño usando las conclusiones que se fueron extrayendo a lo largo del proyecto. {ENG}Recent information theory results have demonstrated an enormous capacity potential of wireless systems with multiple antennas at both transmitter and receiver, so called multiple input, multiple output (MIMO) systems. MIMO technology has attracted attention in wireless communications because it offers significant increases in data throughput and link range without additional bandwidth or increased transmit power. It achieves that goal by spreading the same total transmit power over the antennas to achieve an array gain that improves the spectral efficiency (more bits per second per hertz of bandwidth) and/or to achieve a diversity gain that improves the link reliability (reduced fading). An unfortunate aspect of MIMO systems is the high cost of multiple radio transceivers at the access point and at the user terminal. Furthermore, it is expensive to calibrate and maintain antenna arrays with many antenna elements [5]. Recently, switched parasitic antennas(SPAs) have been subject of an increased interest in the literature, for improving capacity in indoor LANs, as a diversity antenna and for tracking of base station. SPA switched parasitic antenna is a novel technique for electronically directing the radiation pattern in a MIMO system. The array antenna requires a radio transceiver for every antenna as opposed to the SPA which uses only one transceiver. SPA offers characteristics similar to an array antenna with several fixed beams, but is more compact in size, and might be more suitable on certain mobile equipments [5]. The concept is to use a single active antenna element, connected to a radio transceiver, in a structure with one or several passive antenna elements to form an array, as in the well known Yagi-Uda array. To alter the radiation pattern the termination impedances of the PEs are switchable, to change the current flowing in those elements. The main goal of this project is to study the characteristics of a SPA (Switched Parasitic Antenna). First of all the evolution of the parasitic antennas is studied starting from the Yagi-Uda antenna and going to the first scientific papers on the SPAs; afterwards we will explain its functioning mechanism at the level of transmission to obtain MIMO out of a single source. In the second part we will carry out measurements of this type of antennas, using two programs of electromagnetic modeling like CST Microwave studio and 4nec2. We will begin simulating different types of arrays consisting of an active dipole and parasitic dipoles of different length similar to the Yagi-Uda antenna. We will carry out a study of how the modification of different parameters such as separation, dipoles length, their radii, etc, to find out how these modifications may influence the radiation diagram of these arrays and extracting conclusions that may help us to the optimization of our final design. Afterwards a three elements SPA will be simulated, as proposed in a recently published paper[1]. This SPA will be simulated on substrate with impressed technology and with the addition of a coaxial as feeding. The main characteristic that defines it is, as it will be explained in the Theory Section, that it may carry out a MIMO 2x2 transmission using two orthogonal radiation diagrams and a BPSK modulation, all of that with a single source. Finally a new SPA configuration of five elements will be proposed to carry out a transmission MIMO 4x4 using a QPSK modulation.es_ES
dc.formatapplication/pdfes_ES
dc.language.isospaes_ES
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/*
dc.titleDiseño de antenas MIMO usando solo una fuente RFes_ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesises_ES
dc.subject.otherTeoría de la Señal y las Comunicacioneses_ES
dc.contributor.advisorGómez Tornero, José Luis 
dc.subjectAntenas MIMOes_ES
dc.subjectFuentes RFes_ES
dc.subjectRF sources
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10317/3352
dc.description.centroEscuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicaciónes_ES
dc.contributor.departmentTecnologías de la Información y las Comunicacioneses_ES
dc.rights.accessRightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.description.universityUniversidad Politécnica de Cartagenaes_ES


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