{"id":110114,"date":"2011-11-07T00:00:00","date_gmt":"2011-11-07T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/tecnicas-de-inteligencia-computacional-para-el-diseno-robusto-de-dispositivos-radiantes\/"},"modified":"2011-11-07T00:00:00","modified_gmt":"2011-11-07T00:00:00","slug":"tecnicas-de-inteligencia-computacional-para-el-diseno-robusto-de-dispositivos-radiantes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/antenas\/tecnicas-de-inteligencia-computacional-para-el-diseno-robusto-de-dispositivos-radiantes\/","title":{"rendered":"T\u00e9cnicas de inteligencia computacional para el dise\u00f1o robusto de dispositivos radiantes"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Roc\u00edo S\u00e1nchez Montero <\/strong><\/h2>\n

La tesis doctoral propone una nueva estructura de antena adecuada para ser utilizada en las bandas de frecuencia donde se proveen los principales servicios de telefon\u00eda m\u00f3vil, y su proceso de optimizaci\u00f3n posterior, empleando algoritmos de programaci\u00f3n evolutiva. La creciente demanda de ofrecer servicios de datos de alta velocidad, ha generado la necesidad de incrementar el ancho de banda de las antenas empleadas. Los elementos radiantes empleados tradicionalmente en el sector de las comunicaciones inal\u00e1mbricas, dadas sus reducidas dimensiones y los bajos niveles de tasa de absorci\u00f3n espec\u00edfica (sar), son las conocidas antenas planares de f invertida y las antenas de parche. Uno de los principales inconvenientes en este tipo de dispositivos es su reducido ancho de banda lo que imposibilita su uso en las nuevas generaciones de telefon\u00eda m\u00f3vil. No obstante, al combinar ambas antenas en una \u00fanica estructura, el ancho de banda mejora notablemente, al mismo tiempo que sus dimensiones se ven reducidas considerablemente con respecto a su tama\u00f1o original. la tecnolog\u00eda en la que se han implementado estos dispositivos es una variante de las l\u00edneas microstrip, conocida como coplanar waveguide (cpw). El substrato empleado ha sido uno de reducido coste como es el fr4. Sin embargo, el comportamiento de este material empeora conforme aumenta la frecuencia. Para analizar los posibles efectos adversos que este comportamiento desfavorable puede provocar en nuestro prototipo, y dado que en torno a los 5.6ghz se encuentra la frecuencia de trabajo del servicio wifi unii, se ha realizado un estudio tanto te\u00f3rico como pr\u00e1ctico del comportamiento de la antena propuesta. El an\u00e1lisis te\u00f3rico se ha llevado a cabo mediante la simulaci\u00f3n del dispositivo empleando materiales con diferentes tangentes de perdidas. La parte experimental se ha realizado mediante la construcci\u00f3n y medida del prototipo con un material de altas prestaciones como es ro4320. Tanto en el estudio te\u00f3rico como en el experimental, los resultados obtenidos demuestran que el comportamiento de la antena no se ve afectado significativamente, por el empleo de un substrato de bajas prestaciones. la antena propuesta est\u00e1 formada a partir de la hibridaci\u00f3n de una antena parche y una antena pifa, alimentada de modo \u00fanico mediante una l\u00ednea cpw. con anterioridad al proceso de optimizaci\u00f3n, y debido a la cantidad de par\u00e1metros que conforman la antena bajo estudio, es necesario conocer cu\u00e1les son los que debemos modificar para conseguir nuestro objetivo. Para ello se ha realizado un estudio param\u00e9trico. Este estudio nos ha permitido determinar que son seis las variables: longitud (lg) y anchura (wg) del plano de masa, longitud (b) y anchura (a) del lado estrecho que conforma el plano de radiaci\u00f3n de la antena pifa, radio de la antena parche (ri) y radio de la circunferencia de separaci\u00f3n entre el parche y el plano de masa (ro), que ser\u00e1 necesario ajustar para conseguir incrementar el margen de frecuencias de funcionamiento. adem\u00e1s del proceso de hibridaci\u00f3n, que dio lugar a la conformaci\u00f3n del prototipo propuesto en esta tesis, ante la ausencia de un modelo equivalente que permita ajustar la respuesta conjunta de la antena, el empleo de las t\u00e9cnicas de inteligencia computacional va a permitir el proceso de optimizaci\u00f3n necesario para el ajuste de la respuesta en frecuencia de la antena. La respuesta de la programaci\u00f3n evolutiva tras la optimizaci\u00f3n, ha dado lugar a un dispositivo capaz de dar servicio de voz y datos, al cubrir el margen de frecuencia definido para gsm, dcs, umts y wlan, adem\u00e1s de otros servicios inal\u00e1mbricos como son gps y bluetooth que, por otro lado, se han convertido en usuales en los terminales de \u00faltima generaci\u00f3n. con el objeto de comparar el rendimiento, y dado que el simulador empleado dispone de un modulo propio de optimizaci\u00f3n, se ha realizado este proceso mediante el empleo de una t\u00e9cnica cl\u00e1sica como es el m\u00e9todo nelder mead simplex. El principal inconveniente de este algoritmo, es que a pesar de ser un m\u00e9todo bastante robusto, resulta inestable cuando se emplean m\u00e1s de cuatro variables. Atendiendo a los resultados obtenidos, se puede observar una mejora en el ancho de banda de la zona inferior, a costa de empeorar ligeramente el margen superior. Puesto que existe una interdependencia de las respuestas en ambas bandas, las modificaciones de las variables afectan a la respuesta conjunta. El criterio de optimizaci\u00f3n definible en simulador electromagn\u00e9tico no permite independizar o ponderar ambas respuestas. La inclusi\u00f3n de otros m\u00e9todos exteriores permitir\u00e1 estos ajustes. el empleo de la programaci\u00f3n evolutiva para el proceso de optimizaci\u00f3n ha implicado elaborar una plataforma de comunicaci\u00f3n entre el simulador empleado (cst microwave studio) y el programa en el que se encuentra implementado el algoritmo evolutivo. El proceso de optimizaci\u00f3n puede ser llevado a cabo mediante otras t\u00e9cnicas de inteligencia computacional, a trav\u00e9s de esta plataforma de conexi\u00f3n del simulador con otros programas externos. finalmente, la antena desarrollada posee unas dimensiones de 57 x 24 x 6 mm y consigue un ancho de banda a 10db de p\u00e9rdidas de retorno del 49% en la banda inferior (1800mhz) y 11.25% en la banda superior (5200mhz), con unos valores de ganancia de 3 y 4.2 dbi respectivamente.<\/p>\n

 <\/p>\n

Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abT\u00e9cnicas de inteligencia computacional para el dise\u00f1o robusto de dispositivos radiantes<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
    \n
  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 T\u00e9cnicas de inteligencia computacional para el dise\u00f1o robusto de dispositivos radiantes <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Roc\u00edo S\u00e1nchez Montero <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Alcal\u00e1<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 11\/07\/2011<\/li>\n<\/ul>\n

     <\/p>\n

    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
      \n
    • Director de la tesis<\/strong>\n
        \n
      • Sancho Salcedo Sanz<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
          \n
        • Presidente del tribunal: andres Prieto gala <\/li>\n
        • jonathan nichael Rigelsford (vocal)<\/li>\n
        • Jos\u00e9 Mar\u00eda Zamanillo sainz de la maza (vocal)<\/li>\n
        • saturnino Maldonado basc\u00f3n (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

           <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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