Construcción de una agrupación de antenas planares en la banda ISM para aplicaciones de sistemas de radar de apertura sintética (SAR)

Abstract

El presente trabajo de titulación se centra en el diseño, fabricación y testeo de una agrupación de antenas planares operante en la banda ISM de 2450 MHz que sustituya el sistema radiante original del radar de corto alcance (SAR-MIT) propuesto por el Massachusetts Institute of Technology (MIT) cuyo elemento radiante no cumple con los requerimientos de portabilidad necesarios para actividades de vigilancia y control que demandan la continua movilidad del equipo. Se partió del análisis de requerimientos del diseño impuestos por el prototipo SAR-MIT, inicialmente se desarrolló un prototipo aproximado mediante el modelo de líneas de transmisión (MLT), que a posteriori se complementó con un método de análisis de onda completa proporcionado por el software de simulación electromagnética ANSYS Electronics Student que permitió optimizar el prototipo inicial hasta lograr los requerimientos de diseño. Tras la fabricación del prototipo final mediante CNC se obtuvo una antena directiva, resonante a 2,43 GHz, con un acople entre la fuente y su impedancia de entrada dentro de lo recomendado por la teoría de antenas, garantizando que al menos el 95% de la potencia ingresada es transmitida. Por las características de la tecnología microstrip no fue sorpresa obtener un ancho de banda reducido, además, al ser una antena directiva se obtuvo una apertura angosta del orden de los 24°. Al operar en conjunto con el radar de corto alcance implementado, se obtuvo imágenes de radar de baja resolución que podrían utilizarse en aplicaciones donde se requiera detectar objetos reflectantes en un entorno donde se complique la visibilidad en el rango óptico.