Diseño de antena de bocina en AF-SIW para frecuencias milimétricas

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño y desarrollo de una antena de bocina utilizando la variante Contactless de la tecnología Air-Filled Substrate Integrated Waveguide (AF-SIW) para aplicaciones en frecuencias milimétricas. La antena diseñada se caracteriza por su capacidad para corregir el frente de fase mediante la integración de una zona de colimado de campo electromagnético, lo cual se logra utilizando celdas unidad Substrate Integrated Holes (SIH) para formar una lente efectiva. Esta solución permite una corrección eficiente del frente de fase, mejorando la directividad y el rendimiento en un amplio rango de frecuencias.

El trabajo aborda en primer lugar la introducción y motivación, destacando la importancia de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) en la era de la información. Posteriormente, se realiza un análisis del estado del arte, presentando diversas soluciones propuestas en la literatura para corregir el frente de fase en antenas de bocina. A continuación, se describe detalladamente la propuesta de diseño, que incluye la incorporación de una zona de colimado para transformar el frente de onda pseudo-radial en un frente de onda plano en la apertura de la antena.

El trabajo incluye resultados de simulación que muestran los diagramas de radiación en 3D de la antena diseñada a diferentes frecuencias, evidenciando la mejora en la directividad gracias a la zona de colimado. Finalmente, se detalla el proceso de prototipado de la antena, incluyendo la fabricación y caracterización de las láminas que conforman la antena.

El proyecto ha concluido con éxito, siendo posible fabricar y medir el diseño completo de la antena de bocina en plano H con zona de colimado en tecnología AF-SIW. Además, este trabajo ha resultado en una publicación científica en la conferencia internacional EuCAP2024 - 18th European Conference on Antennas and Propagation, y actualmente se está preparando otra contribución para la revista IEEE Transactions on Antennas and Propagation.