Cet ouvrage et des milliers d'autres font partie de la bibliothèque YouScribe
Obtenez un accès à la bibliothèque pour les lire en ligne
En savoir plus

Partagez cette publication




Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones

PROYECTO FIN DE CARRERA


DESARROLLO DE ANTENAS
ELÉCTRICAMENTE PEQUEÑAS
CON REDES DE NON-FOSTER










Autor: Patricia Sanz Berjas
Tutor: Daniel Segovia Vargas




Leganés, 29 de octubre de 2010 ii
Título: Desarrollo de antenas eléctricamente pequeñas con redes de Non-Foster
Autor: Patricia Sanz Berjas
Director: Daniel Segovia Vargas





EL TRIBUNAL



Presidente: Luis Emilio García Castillo


Vocal: Guillermo Carpintero del Barrio


Secretario: Vicente González Posadas




Realizado el acto de defensa y lectura del Proyecto Fin de Carrera el día 29 de octubre de
2010 en Leganés, en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Carlos III de
Madrid, acuerda otorgarle la CALIFICACIÓN de


VOCAL





SECRETARIO PRESIDENTE
iii


iv
Agradecimientos



A mis padres. Sin vuestro apoyo, ánimo y consejos, yo no estaría escribiendo
estas líneas. Nunca podré agradeceros lo suficiente todo lo que habéis hecho por mí. A
Guille, por tu visión espacial y tu ayuda, muchas gracias hermano. A mis abuelos, tíos y
primos, gracias por poder contar siempre con vosotros.
A mi tutor Daniel, muchas gracias por todo lo que me has enseñado y por
mostrarme siempre tu apoyo. He aprendido mucho realizando este proyecto tanto en lo
personal como en lo profesional. Gracias.
A Francisco Javier Herraiz, Javier Montero y todos sus compañeros del 4.2.E.01,
que siempre me habéis ayudado cuando lo he necesitado. A Vicente González Posadas
por su aportación a este proyecto.
A mis amigos de la universidad, por estos cinco años de momentos buenos y no
tan buenos cuando nos quedamos hasta las nueve en el sótano del Torres haciendo
prácticas, pero siempre amigos y compañeros. Muchas gracias a todos porque sin
vosotros la carrera no hubiera sido igual. Espero seguir contando con vosotros siempre.
A mis amigos de siempre, los de Escolapios, los que seguís todavía conmigo
después de tanto tiempo. En especial quiero mencionar a Marta y Álvaro, muchas gracias
por todo, sois los mejores amigos que una pueda imaginar.
Por último, a Ángel, qué te voy a decir a ti si lo sabes todo. Muchas gracias por
estar siempre conmigo, en los buenos ratos pero sobre todo en los malos, cuando decías:
“A ver si acabas ya la carrera”. Pues bien, ya ha llegado y sólo puedo agradecerte tu
incondicional apoyo. Tú ya sabes todo lo que significas para mí.




v

vi
Resumen




Las antenas eléctricamente pequeñas son interesantes debido a la miniaturización
que implican. Sin embargo, por sí solas son poco eficientes ya que son altamente
reactivas y la resistencia de radiación es baja. Para mejorar estas características, se
aplican elementos que actúen junto con ellas formando una estructura resonante, de tal
manera que mejore la adaptación y la eficiencia. La antena de línea de meandro y la
antena Z son monopolos capacitivos que junto con ciertos elementos parásitos, que
actúan como un medio metamaterial ENG, forman dichas estructuras resonantes. Estas
dos antenas se han fabricado y medido llegándose a resultados satisfactorios.
Por otro lado, para continuar mejorando las características de estas antenas, se van
a desarrollar redes de Non-Foster formadas por convertidores de impedancia negativas
(NICs), que son capaces de dar lugar a elementos, en nuestro caso, condensadores,
negativos, de forma que colocados en serie con la antena compensen su reactancia
mejorando aún más su adaptación.
Se presentan varios de estos NICs y se lleva a cabo un detallo estudio de su
comportamiento con el fin de elegir el más conveniente para nuestros objetivos.
Mediante simulación, se ha llevado a cabo la unión de esta red de Non-Foster,
formada por el NIC seleccionado, con la antena Z. De esta manera, se ha comprobado
que se consigue una mejora muy significativa de la adaptación, ya que la reactancia se
reduce en un porcentaje muy alto.

Palabras clave: antenas eléctricamente pequeñas, monopolo, antena de línea de
meandro, antena Z, metamateriales, redes de Non-Foster, NICs.
vii

viii
Abstract




Electrically small antennas are interesting due to the miniaturization which they
imply. Nevertheless, they are little efficient since they are highly reactive and its radiation
resistance is low. In order to improve these characteristics, some structures are applied
with them forming a resonant structure, in such a way that the adaptation and the
efficiency are improved. The meander line antenna and Z antenna are capacitive
monopoles which with certain parasitic element acting like a metamaterial ENG medium,
form these resonant structures. These two antennas have been made and measured
reaching satisfactory results.
On the other hand, to continue improving the characteristics of these antennas,
Non-Foster matching techniques are going to be developed. These are formed by negative
impedance converters (NIC), which are able to develop negative elements, in our case, a
negative capacitor, so that they can be placed in series with the antenna reducing its
reactance and improving still more its adaptation.
Several of these NIC are shown here. In this work, it is carried out a detail study
of their behavior with the purpose of choosing the most advisable one for our objectives.
The union of this Non-Foster network, formed by the selected NIC, with Z
antenna, has been carried out with simulation. In this way, it has been verified that a very
significant improvement of the adaptation has been reached, since the reactance is
reduced in a very high percentage.


Keywords: electrically small antennas, monopole, meander line antenna, Z antenna,
metamaterials, Non-Foster matching techniques, NIC.
ix



x

Un pour Un
Permettre à tous d'accéder à la lecture
Pour chaque accès à la bibliothèque, YouScribe donne un accès à une personne dans le besoin