Diseño y fabricación de una antena compacta tipo parche Yagi-Uda para sensores del IOT de 5G

Abstract

El presente trabajo se basa en la demostración del funcionamiento de una antena parche tipo yagi – uda para su funcionamiento con tecnología inalámbrica 5G, en donde se incluye el estudio, diseño, caracterización y fabricación, cuyos procesos han sido desarrollados dentro de la provincia de Imbabura, a fin de impulsar la investigación y desarrollo de dispositivos tecnológicos que se adapten a los nuevos estándares de las telecomunicaciones. La antena va dirigida a las aplicaciones que incorporen sensores para emitir o receptar datos, como lo es el Internet de las cosas (IoT), aplicación que trata que los equipos de uso habitual sean más autosuficientes para mejorar la calidad de vida de las personas (Fernández, 2019); y para ello es la importancia del uso de todo tipo de sensores, los mismos que para su comunicación necesitan la adaptación de antenas que deben ser físicamente pequeñas y funcionalmente efectivas. En el desarrollo se diferencian varias etapas de diseño de la antena, mismas que fueron trabajadas con el propósito de caracterizar la antena y lograr los resultados esperados conjuntamente a un diseño acorde para la aplicación específica, en ese sentido el diseño final de la antena parche tipo yagi-uda presenta características tecnológicas como una frecuencia de resonancia de 3,5 Ghz, frecuencia óptima para términos de cobertura y capacidad; además, de un patrón de radiación directivo, conveniente para enfocarse en la dirección de la toma de datos y más un gran ancho de banda, útil para brindar la fluidez de los datos; a estos parámetros se suma su estructura de tamaño reducido con factibilidades de adaptación y un bajo costo de fabricación. Una vez determinado el diseño final y previo a la entrega de la antena fabricada, se realiza el proceso de aceptación de esta y para ello se ejecuta la antena a un equipo analizador de redes vectoriales (VNA), que permite probar la antena, midiendo sus parámetros en un ambiente real, accediendo a demostrar que el funcionamiento de la antena es óptimo y funcional para aplicaciones con tecnología 5G y además de corroborar los resultados reales con los simulados.