La revolución tecnológica iniciada a mediados del siglo pasado con la invención del
transistor, a puesto en nuestras manos un sinnúmero de dispositivos electrónicos que
están transformando la sociedad moderna. El teléfono inteligente posiblemente es el más
notorio de ellos. Todo indica que en el futuro cercano se incrementaría la cantidad de
elementos de uso masivo que harán uso de comunicaciones inalámbricas y en los que la
antena será uno de sus componentes fundamentales.
Los consumidores presionan para que estos dispositivos sean cada vez más pequeños,
tengan menor consumo de energía y puedan transmitir mayores tasas de información,
requerimientos que en última instancia se trasladan a sus antenas. En contraposición, sus
prestaciones dependen en gran medida de su tamaño en relación a la longitud de onda,
y por lo tanto reducir sus dimensiones implica deteriorar su ganancia, e ciencia o ancho
de banda. Hay en ellas, como siempre sucede en la ingeniería, un balance entre lo que la
aplicación requiere y lo que la física permite.
Esta tesis trata sobre estas antenas, denominadas eléctricamente pequeñas y se enfoca
en dos aplicaciones: las comunicaciones satelitales y los sistemas UHF RFID; proponiendo
soluciones novedosas para mejorar sus prestaciones como así también facilitar su diseño.
Se presentarán dos antenas cuyo rasgo distintivo es que irradian ondas con polarización
circular y están diseñadas a partir de elementos sencillos, los dipolos acortados.
Una de ellas, destinada a un satélite pequeño, aprovecha la propia estructura metálica
del satélite para mejorar las prestaciones de los dipolos cruzados. La otra, destinada a un
tag de UHF RFID, se distingue por incorporar una red de adaptación de impedancias simple
y que permite la fabricación de la antena con costos bajos, requerimiento fundamental
de los sistemas de identifi cación automática. Diseñar una antena con estas características
requiere conocer a priori la impedancia del chip, para lo cual se ideó un procedimiento
que, a diferencia de los métodos convencionales, permite caracterizarla completamente.
En tanto que para la antena se desarrolló una técnica de medición basada en un balun
de bajo costo construido en placas de circuito impreso. / The technological revolution that began in the middle of the last century with the
invention of the transistor put in our hands countless electronic devices that are transforming
modern society. The smartphone is possibly the most notorious of them. Everything
points to the fact that shortly the number of mass-use items that will make use of wireless
communications, and where the antenna will be one of its fundamental components will
increase.
Consumers are pushing for these devices to become smaller, have lower power consumption,
and can transmit higher rates of information, requirements that ultimately
transfer to their antennas. In contrast, its performance depends to a large extent on its
size relative to the wavelength, and therefore reducing its dimensions involves impairing
its gain, e ciency, or bandwidth. There is in them, as always happens in engineering, a
balance between what the application requires and what physics allows.
This thesis deals with these antennas, called electrically small and focuses on two
applications: satellite communications and UHF RFID systems; proposing novel solutions
to improve its performance as well as facilitate its design. Two antennas will be presented,
whose distinctive feature is that they radiate waves with circular polarization and are
designed from simple elements, the shortened dipoles.
One of them, intended for a small satellite, takes advantage of the satellite's metal
structure to improve the performance of the crossed dipoles. The other, intended for an
RFID UHF tag, is distinguished by incorporating a simple impedance matching network,
and which allows the manufacture of the antenna with low costs, a fundamental requirement
of automatic identi cation systems. Designing an antenna with these characteristics
requires a priori knowledge of the chip impedance, for which a procedure was designed
that, unlike conventional methods, allows it to be fully characterized. While for the antenna,
a measurement technique was developed based on a low-cost balun built on printed
circuit boards.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uns.edu.ar/oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/5695 |
| Date | 23 June 2021 |
| Creators | Peruzzi, Victor Marcelo |
| Contributors | Masson, Favio Román |
| Publisher | Universidad Nacional del Sur |
| Source Sets | Universidad Nacional del Sur |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
| Format | application/pdf |
| Rights | 2 |
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