Development of integrated printed array antennas using ebg substrates

Resumen

El objetivo principal de esta tesis es presentar una estrategia para desarrollar conceptos de antena inovativos basados en el uso de tecnología basada en materiales de bandas prohibidas (Electromagnetic Band-Gap EBG) que puedan satisfacer los requisitos fundamentales de bajo coste, perfil pequeño, ganancia alta y la facilidad de integración con los módulos de transmisión/recepción. Importantes campos de aplicación son los radares de apertura sintética,Synthetic Aperture Radar SAR, y las redes locales sin cable que trabajan a 60 GHz (60GHz wireless LAN). Esta tesis doctoral introduce el uso de estructuras que poseen simetría circular, son periódicas radialmente y completamente planas (planar circularly symmetric EBG, PCS-EBG) parala reducción de ondas superficiales excitadas por antenas impresas en un substrato de constante dieléctrica densa. Las características clave de las estructuras de PCS-EBG son las siguientes: son fáciles de construir ya que no están formadas por pins o vía holes (agujeros verticales introducidos en el substrato dieléctricos),presentan las mismas propiedades de banda prohibida en las distintas direcciones radiales de propagación, y finalmente, se pueden diseñar partiendo de una geometría equivalente en dos dimensiones con periodicidad en una dimensión. Antenas impresas, planas e integrables, con anchos de banda de hasta 20% se han diseñado, fabricado y medido. Las ventajas obtenidas gracias al uso de una estructura completamente plana y sin necesidad de sacrificar el funcionamiento debido a las perdidas en ondas superficiales también se pueden obtener en agrupaciones de antenas que realizan electrónicamente un barrido del haz solo en un plano (1-D) gracias al uso de estructuras de PCS-EBG. De hecho, las estructuras de PCS-EBG se usan para reducir la potencia lanzada en ondas superficiales por cada una de las antenas que componen la agrupación y, a su vez, aumentan el área efectiva de c