Diseño de antena LWA en tecnología planar con escaneo rápido en frecuencia para aplicaciones BLE

Abstract

El objeto de este TFG es diseñar una antena de tipo leaky-wave antenna (LWA) en tecnología planar de tipo half-width microstirp (HWM) con capacidad de escaneo en frecuencia lo suficientemente rápido, como para poder generar tres haces directivos separados angularmente en los tres canales de advertising de Bluetooth Low Energy (BLE). Dichos canales canales está centrados en las frecuencias siguientes. Canal #37 en 2.402 GHz, canal #38 en 2.426 GHz y canal #39 en 2.480 GHz. Los haces deben apuntar aproximadamente en las siguientes direcciones respectivas: canal #37 en 10º, canal #38 en 30º yccanal #39 en 60º. Para aplicaciones de localización en interiores usando redes de tipo BLE, se ha propuesto recientemente el uso de antenas LWA [1], [2]. Estas antenas son capaces de escanear las diferentes frecuencias de los canales de advertising de BLE ((#37 #38 y #39), hacia diferentes direcciones del espacio, de forma que se pueda estimar el ángulo de salida usando un nuevo tipo de beacon BLE avanzado [2]. Sin embargo, los diseños presentados en [2] no consiguen separar suficientemente los haces en el espacio, debido a la proximidad de los canales en frecuencia (canal #37 en 2.402 GHz, canal #38 en 2.426 GHz y canal #39 en 2.480 GHz). Es por ello que en [2] se tuvo que usar un array de dos antenas LWA para poder conseguir escanear un Field of View (FoV, campo de visión)nde 120º (+-60º), siendo una antena LWA encargada de cubrir los +-30º centrales, y una segunda LWA la responsable de escanear los siguientes +-30º. Sería interesante diseñar una única antena capaz de cubrir este mismo FoV de +-60º, y así reducir el hardware necesario y reducir el coste y la complejidad del beacon BLE avanzado. Este TFG pretende mejorar los diseños previos, usando una técnica para aumentar la velocidad de escaneo en antenas LWA planares propuesta en [3].