Diseño de antena microcinta de bajo perfil con polarización circular para amplificadores 4G de bajo costo en zonas rurales

Abstract

El despliegue de tecnología 4G en zonas rurales es escaso, por lo que se plantea el diseño matemático de una antena de bajo perfil con Polarización Circular a la frecuencia de 881.5MHz, que permita su funcionamiento en la banda 5 de LTE para repetidores 4G de bajo costo. La polarización seleccionada posee grandes ventajas de propagación con respecto a la polarización lineal u horizontal, de modo que se diseña la antena en base a esta polarización y con funcionamiento DL para esta banda. Existen varias alternativas que pueden utilizarse para solventar las necesidades de comunicación en zonas rurales, pero el diseño de una antena de bajo perfil que utilice tecnología microcinta y un acoplador hibrido interno, es una solución puntual para la problemática de repetidores 4G que utilizan antenas de polarización Lineal. Que en vez de incluir en su diseño un desfase de 90° para general polarización Circular, se opta por ubicar 2 antenas separadas entre si posicionadas diagonalmente, y con un diseño grueso debido al apilamiento de sustratos para mejorar el ancho de banda. Ya con las dimensiones halladas matemáticamente mediante el modelo de líneas de transmisión y de acoplamiento por ranura, se procede al diseño electromagnético de la antena de bajo perfil en software especializado que utilice el método de elementos finitos y simulación de onda completa, de modo que los parámetros de propagación puedan aproximarse con gran eficiencia a la realidad del entorno y se calcule eficientemente las ecuaciones de Maxwell para la representación de campos electromagnéticos. La simulación realizada confirma la eficiencia de la antena con los parámetros requeridos, por lo que se confirma la viabilidad de la propuesta en repetidores 4G.