Diseño y rendimiento de una antena fractal de banda múltiple de corte cuadrado de dos etapas

Área de la Ciencia:

• Ingeniería eléctrica
• El electromagnetismo
• Teoría de la antena

Sus antecedentes:

• Los sistemas inalámbricos modernos requieren antenas compactas y de bajo perfil.
• Las antenas tradicionales de una sola banda carecen del ancho de banda necesario para muchas aplicaciones.

Objetivo del estudio:

• Para introducir un nuevo diseño de antena de microstrip de corte cuadrado de dos etapas.
• Mejorar el rendimiento de la antena, incluido el ancho de banda y la eficiencia de la radiación, sin aumentar el tamaño.

Principales métodos:

• Utilizó una geometría fractal de corte cuadrado de dos etapas con grabado periódico en los bordes y ranuras internas.
• Para el análisis se empleó la simulación basada en el Método de Elementos Finitos (MEF).
• Integrado dos geometrías fractales con una sola línea de alimentación.

Principales resultados:

• Se ha logrado una operación de doble banda en la banda S (2,4263-3,2018 GHz) y la banda C (5,3789-7,2308 GHz), con un ancho de banda total de aproximadamente 3,7 GHz.
• Se mantiene una ganancia estable (aprox. 6 dB en la banda S, 7,5 dB en la banda C) con pérdida de retorno inferior a -10 dB y VSWR inferior a 2.
• Se ha demostrado una reflexión de potencia mínima y un emparejamiento de impedancia dentro de los 51 Ω.

Conclusiones:

• La antena diseñada ofrece una plataforma escalable para sistemas de antena reconfigurables y flexibles.
• La geometría fractal aumenta efectivamente la longitud eléctrica y la eficiencia de la radiación.
• El diseño cumple con los requisitos para aplicaciones inalámbricas multibanda compactas y de alto rendimiento.