Antena monopolo para FM tipo fractal basado en la curva de Hilbert
Single-pole antenna for FM fractal type based on Hilbert curve
Barra lateral del artículo
PDF
FLIP
Contenido principal del artículo
La presente investigación de tipo experimental presenta el diseño e implementación de una antena monopolo tipo fractal para Frecuencia Modulada (FM), que está fundamentada a través de un proceso matemático para calcular las distancias de los tramos en la construcción del elemento radiador en función del orden del fractal de la curva de Hilbert. La etapa de diseño comienza con el estudio del estado del arte del fractal de Hilbert, donde su característica principal es rellenar un espacio plano, esto ayuda en la optimización del área a consolidar de la antena, reduciendo secciones de esta sin aprovechar, por consiguiente, se realiza la correspondiente simulación del diseño antes mencionado de donde se obtienen los valores de comportamiento del campo en la antena, ganancia y patrón de radiación. La etapa de implementación consiste en la búsqueda de la materia prima, para ello se utiliza el sustrato FR4 sobre el cual se realiza la impresión por tóner, después se quema sobre una lámina de cobre con cloruro férrico. Finalmente, se procede a la implementación para la verificación del funcionamiento utilizando un transmisor en FM, al cual se le adapta la antena en una configuración en la frecuencia de 103MHz de acuerdo a los análisis matemáticos obtenidos, de igual forma se realizan las pruebas técnicas de funcionamiento para obtener los resultados propuesto en la investigación.
Descargas
Detalles del artículo
P. Lupera, G. Flores, and A. Montaluisa, “Antena UHF multifuncional del tipo fractal microstrip basada en la alfombra de Sierpinski,” Rev. Investig. en Tecnol. la Inf., vol. 9, no. 17, pp. 4–16, 2021, doi: 10.36825/riti.09.17.002. DOI: https://doi.org/10.36825/RITI.09.17.002
Y. Huang and K. Boyle, ANTENNAS, Second. Liverpool, 2021.
T. A. Elwi, Z. A. A. Hassain, and O. A. Tawfeeq, “Hilbert metamaterial printed antenna based on organic substrates for energy harvesting,” IET Microwaves, Antennas Propag., vol. 13, no. 12, pp. 2185–2192, 2019, doi: 10.1049/iet-map.2018.5948. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-map.2018.5948
A. Al-Adhami and E. Erçelebi, “A reconfigurable flexible fractal-based monopole antenna for portable applications,” Int. J. Commun. Syst., vol. 34, no. 11, pp. 1–16, 2021, doi: 10.1002/dac.4851. DOI: https://doi.org/10.1002/dac.4851
L. Liu et al., “A Novel Analytical Method for Multi-Frequency Transmission Line Transformer,” IEEE Microw. Wirel. Components Lett., vol. 26, no. 8, pp. 556–558, Aug. 2016, doi: 10.1109/LMWC.2016.2585555. DOI: https://doi.org/10.1109/LMWC.2016.2585555
C. Goswami, R. Ghatak, and D. R. Poddar, “Multi-band bisected Hilbert monopole antenna loaded with multiple subwavelength split-ring resonators,” IET Microwaves, Antennas Propag., vol. 12, no. 10, pp. 1719–1727, 2018, doi: 10.1049/iet-map.2017.1215. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-map.2017.1215
M. Palandoken and C. Gocen, “A modified Hilbert fractal resonator based rectenna design for GSM900 band RF energy harvesting applications,” Int. J. RF Microw. Comput. Eng., vol. 29, no. 1, pp. 1–8, 2019, doi: 10.1002/mmce.21643. DOI: https://doi.org/10.1002/mmce.21643
S. Ülker, “Antennas and propagation course in education,” Int. J. Electr. Eng. Educ., vol. 57, no. 4, pp. 281–300, 2020, doi: 10.1177/0020720918800441. DOI: https://doi.org/10.1177/0020720918800441
N. Sharma and S. Bhatia, “Comparative analysis of hybrid fractal antennas: A review,” Int. J. RF Microw. Comput. Eng., vol. 31, no. 9, pp. 39–43, 2021, doi: 10.1002/mmce.22762. DOI: https://doi.org/10.1002/mmce.22762
J. Hurtado, “Metodologia de la Investigación Holistica,” Caracas. 2012, [Online]. Available: https://metodologiaecs.files.wordpress.com/2015/09/metodologia-de-investigacion-holistica-3ra-ed-2000-jacqueline-hurtado-de-barrera-666p.pdf.
R. Hernández, C. Fernandez, and M. del P. Baptista, Metodología de la investigación. 2018. DOI: https://doi.org/10.18041/978-958-8981-45-1
R. Garg, “Microstrip Antenna Design Handbook (Artech House Antennas and Propagation Library) by P. Bhartia, Inder Bahl, R. Garg, A. Ittipiboon (z-lib.org),” Electromagnetic Engineering. 2000.
T. Scheipel and M. Baunach, “PCB : An Automated Printed Circuit Board Generation Approach for Embedded Systems Prototyping papageno PCB : An Automated Printed Circuit Board Generation Approach for Embedded Systems Prototyping,” no. April, 2019.
J. Calixto, B. Rodríguez Díaz, J. S. Wood, and M. G. Nappa, “Diseño Y Simulación De Una Antena Pifa Para Iot Design and Simulation of a Pifa Antenna for Iot,” Rev. Telemática, vol. 20, no. 2, pp. 97–112, 2021, [Online]. Available: http://revistatelematica.cujae.edu.cu.
P. Manns and C. Kirches, “Multi‐dimensional Sum‐Up Rounding using Hilbert curve iterates,” Pamm, vol. 19, no. 1, pp. 4–5, 2019, doi: 10.1002/pamm.201900065. DOI: https://doi.org/10.1002/pamm.201900065
W. Sikorsky, C. Szymczak, K. Siodla, and F. Polak, “Hilbert curve fractal antenna for detection and on-line monitoring of partial discharges in power transformers,” Sci. Technol., vol. 20, no. 3, pp. 343–351, 2018, [Online]. Available: https://academic.oup.com/edited-volume/46263/chapter/405488317. DOI: https://doi.org/10.17531/ein.2018.3.1
J. A. Russer, “Printed Self-Complementary Hilbert Curve ( SCHC ) Fractal Broad-Band Antenna,” 2018 Balt. URSI Symp., pp. 206–209, 2018. DOI: https://doi.org/10.23919/URSI.2018.8406743
P. V. B. Tome and M. A. B. Terada, “Optimization of Shaped Log-Periodic Antennas,” 2019 SBMO/IEEE MTT-S Int. Microw. Optoelectron. Conf. IMOC 2019, vol. 2019-Janua, pp. 2019–2021, 2019, doi: 10.1109/IMOC43827.2019.9317677. DOI: https://doi.org/10.1109/IMOC43827.2019.9317677
J. Talib, A. Taat, A. N. Dagang, M. H. Jusoh, R. Umar, and W. H. W. Hassan, “Development of low cost HF antenna for amplitude observation at equatorial region,” J. Telecommun. Electron. Comput. Eng., vol. 10, no. 1–8, pp. 21–25, 2018.
M. Khater, “High-Speed Printed Circuit Boards :,” pp. 34–45, 2020. DOI: https://doi.org/10.1109/MCAS.2020.3005484
K. F. Ahmed and R. H. Abdullah, “Design and Simulation of Microstrip Patch Antenna for Wireless Applications,” Kurdistan J. Appl. Res., vol. 2, no. 3, pp. 365–368, 2017, doi: 10.24017/science.2017.3.27. DOI: https://doi.org/10.24017/science.2017.3.27
F. Rancy, Manual Comprobación Técnica del Espectro, vol. 1. Ginebra,Suiza, 2011.
D. Guha and A. Yahia, Microstrip and Printed Antennas New Trends , Techniques, vol. 2. 2012.
N. Lethaby, “Wireless connectivity for the Internet of Things, one size does not fit all,” Texas Instruments, p. 16, 2017, [Online]. Available: http://www.ti.com/lit/wp/swry010a/swry010a.pdf.
B. 119. ITU-T Recommendation, “Cálculo de diagramas de radiación de antenas transmisoras en ondas métricas y decimétricas,” ITU Publ., 1995.
A. B. Smolders, H. J. Visser, and U. Johannsen, Modern Antennas and Microwave Circuits -- A complete master-level course, no. September. 2019.
C. A. Balanis, Antenna theory: analysis and design. John Wiley & Sons, 2016.
A. Bhuvaneshwari, R. Hemalatha, and T. Satyasavithri, “Semi Deterministic Hybrid Model for Path Loss Prediction Improvement,” Procedia Comput. Sci., vol. 92, pp. 336–344, 2016, doi: 10.1016/j.procs.2016.07.388. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procs.2016.07.388
J. Herrera, “Metodología de medición del espectro con técnicas experimentales para obtener modelos de propagación,” vol. 1, p. 165, 2021, [Online]. Available: https://www.unipamplona.edu.co/unipamplona/portalIG/home_10/recursos/2015_s1/pag_contenido/02032015/libros_2015.jsp.
