Diseño y simulación de una antena de ranuras resonantes con alimentación central en la banda de los 12 GHz

Abstract

El objetivo general de la propuesta fue diseño y simulación de una antena de ranura resonantes, basada en guías de onda metálicas, para la operación en el rango de los 12GHz. El diseño de la antena se realizó empleando el método de Chebyshev para determinar la distribución de corriente de cada elemento del array. Con base en los datos anteriores, se encontraron las dimensiones físicas de la antena. Se tuvieron como criterio de diseño: ancho del haz de no, menor de 6 grados, la relación de onda estacionaria, será de mínimo 1.4 , el diagrama de radiación tendrá una relación nivel lóbulo primario secundario (NLPS) de 20dB y el tipo de radiación de la antena será Broadside. Se realizó la simulación del modelo 3D en CST Studio Suite. Luego de realizar 52 simulaciones se encontró como mejor de los casos unas pérdidas de retorno (S_11) de -45.91dB y un ancho del haz de -6.8°. Se realizó un estudio de tolerancia para cocer el comportamiento de la antena en presencia de errores mecánicos. Estos errores se simularon como desviaciones en las dimensiones de la antena. Los resultados obtenidos fueron: con una certeza del 95% en presencia de estos errores mecánicos tendrá un NLPS de máximo -15dB.

The overall objective of the proposal was to design and simulate a resonant slot antenna, based on metallic waveguides, for operation in the 12GHz range. The antenna design was performed using the Chebyshev method to determine the current distribution of each element of the array. Based on the above data, the physical dimensions of the antenna were found. The design criteria were: non-beam width, less than 6 degrees, the stationary wave ratio, will be at least 1.4, the radiation pattern will have a secondary primary lobe level (NLPS) ratio of 20dB and the type of radiation Of the antenna will be Broadside. The 3D model was simulated in the CST Studio Suite. After performing 52 simulations, a return loss (S_11) of -45.91dB and a beam width of -6.8 ° was found as the best case. A tolerance study was performed to cook the behavior of the antenna in the presence of mechanical errors. These errors were simulated as deviations in the dimensions of the antenna. The results obtained were: with a certainty of 95% in the presence of these mechanical errors will have an NLPS of maximum -15dB.