Satellite communication is a widely known method for communicating with remote or disaster-strickenplaces. Sometimes, thecommunication can be a matter of life and death,and it is thus vital that it works well. For two-way communication (such as internet) it is necessary for the antenna on Earth to point towards the satellite with a pointing error not larger than a few tenths of a degree. For example, regulations decided by the authorities in the U.S. forbid pointing errors larger than 0.5°. In some cases the antenna on Earth has to be moving while satellite communication is maintained. Such cases can be when the antenna is mounted to a vehicle, and the antenna thus has to compensate for the vehicle’s movement in order to point at the satellite. This application of satellite communication is called Satcom on the Move (SOTM). By constructing a Simulink model of an entire SOTM-system, including vehicle dynamics, satellite position, signal behavior, sensors, and actuators, different control strategies can be compared. This thesis compares the performance of an H2- and an LQG-controller for a static initial acquisition case, and a dynamic inertial stabilization case. The static initial acquisition case is performed with a search algorithm (SpiralSearch) aiming to find the satellite signalin the shortest possible time for a given initial pointing error. The dynamic inertial stabilization case is performed by allowing the simulated vehicle to drive in a slalom pattern and over uneven grounds. The controllers are designed based on modern control theory.The conclusion of this thesis is that the H2-controller performs slightly better in the static testcase,whereastheLQG-controller performs slightly better in the dynamic test cases. However, the results are greatly influenced by the tuning of the controllers, meaning that the comparison is not necessarily true for the controllers rather than the tuning parameters. / Satellitkommunikation är en allmänt känd metod för att kommunicera med avlägsna eller katastrofdrabbade platser. Ibland kan kommunikationen vara en fråga om liv och död, och det är därför viktigt att den fungerar bra. För tvåvägskommunikation (som internet) är det nödvändigt att antennen på jorden pekar mot satelliten med ett pekfel som inte är större än några tiondels grader. Exempelvis finns det lagar i USA som förbjuder pekfel större än 0,5°. I vissa fall måste antennen på jorden röra sig medan satellitkommunikation upprätthålls. Sådana fall kan vara när antennen är monterad på ett fordon och antennen således måste kompensera för fordonets rörelse för att peka mot satelliten. Denna applikation av satellitkommunikation kallas Satcom on the Move(SOTM). Genom att konstruera en simulinkmodell av ett fullständigt SOTM-system, inklusive fordonsdynamik, satellitposition, signalbeteende, sensorer och ställdon, kan olika reglerstrategier jämföras. Denna avhandling jämför en H2 - och en LQG-regulator för ett statiskt fall, samt ett dynamiskt fall. Det statiska fallet utförs med en sökalgoritm (spiralsökning) som syftar till att hitta en specifik satellitsignal på kortast möjliga tid för ett givet initialt pekfel. Det dynamiska fallet utförs genom att låta det simulerade fordonet köra i slalommönster och på ojämnt underlag. Regulatorerna är designade baserade på modern kontrollteori.  Slutsatsen av denna avhandling är att H2-regulatorn presterar något bättre i det statiska testfallet, medan LQG-regulatorn presterar något bättre i de dynamiska testfallen. Resultaten påverkas emellertid kraftigt av de designade reglerparametrarna, vilket innebär att jämförelsen inte nödvändigtvis är sann för kontrollerna, utan snarare förde specifika reglerparametrarna.

[ES] Esta tesis aborda temas de especial interés en el diseño de antenas en la banda de milimétricas. Hui en dia, implementar components passius per a operar en la banda de mil·limètriques i assegurar el contacte i l'alineament metàl·lic apropiat entre peces, resulta un desafiament complex. Habitualment les línies de transmissió i les guies d'ones metàl·liques són les solucions adoptades, però en el primer cas es presenten pèrdues al ser solucions impreses i en el segon cas un mal contacte metàl·lic comporta fugues de camp. Per tant, s'estan explorant nous conceptes que solucionen estos problemes. La tecnología Gap Waveguide (GW) resulta adecuada ya que no requiere de contactos metálicos. En los últimos años han surgido las agrupaciones de antenas basadas en la tecnología Gap Waveguide y son un candidato prometedor para satisfacer algunas de las necesidades mencionadas. La tecnología GW ha demostrado ser atractiva para dispositivos de milimétricas porque permite redes de distribución completamente metálicas de una manera más simple que las guías de onda convencionales. Por tanto, estas redes tienen muy bajas pérdidas pero además son simples de fabricar. Esto es posible gracias a la capacidad de las GW de confinar de forma segura la propagación de ondas electromagnéticas por medio de una estructura que no requiere de contacto. Durante la última década, se han hecho avances importantes en la tecnología GW y en la literatura se pueden encontrar un buen número de antenas basadas en GW. Esta tesis va un paso más allá en la contribución de este tipo de antenas. Aquí, no solo se presentan antenas con polarización lineal, como suelen ser las desarrolladas hasta ahora, sino también con polarización dual, circular y duales en banda. Estas aportaciones son especialmente atractivas dentro del campo de las comunicaciones por satélite en movimiento (SATCOM on-the-move). Además, se han explorado nuevas redes de distribución que permiten antenas planas más compactas, más ligeras. / [CA] Esta tesi aborda temes d'especial interés en el disseny d'antenes en la banda de mil.limètriques. Hui en dia, implementar components passius per a operar en longituds d'onda tan xicotetes (de l'orde de mil.límetres) i assegurar el contacte i l'alineament metàl-lic apropiat entre peces, resulta un desafiament complex. Habitualment les línies de transmissió i les guia d'ones metàl.liques són les solucions adoptades, però en el primer cas es presenten pèrdues al ser solucions impreses i en el segon cas un mal contacte metàl.lic comporta fugues de camp. Per tant, s'estan explorant nous conceptes que solucionen estos problemes. La tecnologia Gap Waveguide (GW) resulta adequada ja que no requerix de contactes metàl.lics. En els últims anys han sorgit les agrupacions d'antena basades en la tecnologia Gap Waveguide i són un candidat prometedor per a satisfer algunes de les necessitats mencionades. La tecnologia GW ha demostrat ser atractiva per a dispositius de banda d'ones mil-limètriques perquè permet xarxes de distribució completament metàl-liques d'una manera més simple que les guies d'onda convencionals. Per tant estes xarxes tenen baixes pèrdues peró, a més, són simples de fabricar. Açò és possible gràcies a la capacitat de les GW de confinar de forma segura la propagació d'ones electromagnètiques per mitjà d'una estructura que no requerix de contacte. Durant l'última dècada, s'han fet avanços importants en la tecnologia GW i en la literatura es poden trobar un bon nombre d'antenes basades en GW. Esta tesi va un pas més enllà en la contribució d'este tipus d'antenes. Ací, no sols es presenten antenes amb polarització lineal com solen ser les desenrotllades fins ara, sinó també antenes amb polarització dual, circular i inclús antenes duals en banda. Estes aportacions són especialment atractives dins del camp de les comunicacions per satèl.lit en moviment (SATCOM on-the-move). A més també s'han explorat noves xarxes de distribució que permeten obtindre antenes planes més compactes, més lleugeres. / [EN] This thesis deals with topics of special interest regarding the design of antennas at the mm-wave band. Today, implementing passive components that operate in the mm-wave band and to ensure the appropriate metallic contact is challenging. Commonly, conventional planar transmission lines and hollow metallic waveguides are the usual solutions but they present high losses or they do not ensure a good metallic contact. So, new concepts must be explored. Gap Waveguides (GWs), result suitably since they do not require metallic contact for shielding. Antenna arrays in Gap Waveguide Technology (GW) emerges as one promising candidate to naturally meet some of the mentioned needs. GW technology has demonstrated to be effective for mm-wave band devices because it enables full-metal distribution networks in a much simpler way than conventional waveguides. Very low distribution losses can be achieved preserving at the same time the assembly simplicity of multilayer microstrip feeding networks. This unique feature is a consequence of gap waveguides ability to safely confine the electromagnetic wave propagation through a contactless structure. During the last decade, there have been important advances in GW technology and a good number of gap waveguide-based arrays can be found in the literature. This thesis goes a step further in the contribution to mm-wave gap waveguide antennas. Here, antennas with linear polarization as well as circular or dual polarization are proposed. Dual band antennas has also been explored. These contributions have been carried out with a focus on satellite communications on-the-move. In addition, new distribution networks have also been explored to obtain more compact, low-profile and lighter antennas. / Ferrando Rocher, M. (2018). Gap Waveguide Array Antennas and Corporate-Feed Networks for mm-Wave band Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/115933