Diseño y miniaturización de antena IFA (Inverted F Antenna) de muy bajo perfil para comunicaciones 5G y satelitales

Este Trabajo Fin de Grado se enfoca en el diseño y miniaturización de una antena “Inverted F Antenna” (IFA) de muy bajo perfil destinada para aplicaciones en comunicaciones 5G y satelitales. Se estructura en varias secciones clave que abordan desde la teoría fundamental hasta el desarrollo práctico de prototipos de antenas, evaluando su rendimiento en entornos simulados. En la Introducción, se establece el contexto de la creciente demanda en el sector de las telecomunicaciones modernas, especialmente en las bandas de frecuencias de onda milimétrica y en sistemas satelitales como los “CubeSats”. Estas tecnologías requieren antenas de alto rendimiento y bajo perfil para operar eficientemente en las bandas asignadas. Los objetivos del trabajo incluyen el diseño de una antena IFA que sea compacta, eficiente y adecuada para la miniaturización, con especial énfasis en la aplicación a las comunicaciones 5G y satelitales. Posteriormente, en la sección de desarrollo, se explora el marco teórico de las antenas de bajo perfil, incluyendo los fundamentos de la tecnología de antenas Microstrip y su relevancia para aplicaciones en sistemas de comunicación avanzados. Se discuten aspectos técnicos como el ancho de banda, la adaptación de impedancia, y los parámetros de radiación, esenciales para el diseño efectivo de antenas. Además, se realiza un análisis detallado del estado actual de las tecnologías de antenas IFA y “Planar Inverted-F Antenna” (PIFA), señalando cómo estas configuraciones pueden ser adaptadas y optimizadas para cumplir con los requisitos específicos de las bandas de frecuencia 5G. Además, se realiza una revisión de diferentes prototipos existentes y la metodología para seleccionar y adaptar un diseño que cumpla con los criterios establecidos. Se especifican las características deseables de las antenas en términos de dimensiones, capacidad de resonancia en múltiples bandas y eficiencia de radiación. Se propone un diseño específico que se ajusta a estos parámetros, proporcionando detalles sobre las configuraciones de frecuencia y las características técnicas del prototipo seleccionado. Finalmente, los resultados incluyen el análisis de simulaciones que evalúan el rendimiento de la antena diseñada. Se discuten las modificaciones realizadas y cómo estas influyen en los parámetros de radiación y adaptación de impedancia de la antena. Las conclusiones resaltan la viabilidad del diseño propuesto, su aplicabilidad en escenarios reales y las posibles líneas futuras de investigación y desarrollo en el campo de las antenas.

​Este Trabajo Fin de Grado se enfoca en el diseño y miniaturización de una antena “Inverted F Antenna” (IFA) de muy bajo perfil destinada para aplicaciones en comunicaciones 5G y satelitales. Se estructura en varias secciones clave que abordan desde la teoría fundamental hasta el desarrollo práctico de prototipos de antenas, evaluando su rendimiento en entornos simulados. En la Introducción, se establece el contexto de la creciente demanda en el sector de las telecomunicaciones modernas, especialmente en las bandas de frecuencias de onda milimétrica y en sistemas satelitales como los “CubeSats”. Estas tecnologías requieren antenas de alto rendimiento y bajo perfil para operar eficientemente en las bandas asignadas. Los objetivos del trabajo incluyen el diseño de una antena IFA que sea compacta, eficiente y adecuada para la miniaturización, con especial énfasis en la aplicación a las comunicaciones 5G y satelitales. Posteriormente, en la sección de desarrollo, se explora el marco teórico de las antenas de bajo perfil, incluyendo los fundamentos de la tecnología de antenas Microstrip y su relevancia para aplicaciones en sistemas de comunicación avanzados. Se discuten aspectos técnicos como el ancho de banda, la adaptación de impedancia, y los parámetros de radiación, esenciales para el diseño efectivo de antenas. Además, se realiza un análisis detallado del estado actual de las tecnologías de antenas IFA y “Planar Inverted-F Antenna” (PIFA), señalando cómo estas configuraciones pueden ser adaptadas y optimizadas para cumplir con los requisitos específicos de las bandas de frecuencia 5G. Además, se realiza una revisión de diferentes prototipos existentes y la metodología para seleccionar y adaptar un diseño que cumpla con los criterios establecidos. Se especifican las características deseables de las antenas en términos de dimensiones, capacidad de resonancia en múltiples bandas y eficiencia de radiación. Se propone un diseño específico que se ajusta a estos parámetros, proporcionando detalles sobre las configuraciones de frecuencia y las características técnicas del prototipo seleccionado. Finalmente, los resultados incluyen el análisis de simulaciones que evalúan el rendimiento de la antena diseñada. Se discuten las modificaciones realizadas y cómo estas influyen en los parámetros de radiación y adaptación de impedancia de la antena. Las conclusiones resaltan la viabilidad del diseño propuesto, su aplicabilidad en escenarios reales y las posibles líneas futuras de investigación y desarrollo en el campo de las antenas. Read More