Diseño de antenas en banda de frecuencias milimétricas para sistemas de comunicaciones 5G

Abstract

[ES] El nuevo estándar de comunicaciones 5G tiene asignadas bandas a frecuencias inferiores a 6 GHz que se están desplegando en la actualidad y nuevas bandas en frecuencias milimétricas, entre 24.5 GHz y 52.6 GHz, que también incluyen partes del espectro que no requieren licencia.

En banda de milimétricas las antenas más habituales son antenas de apertura, como reflectores, bocinas, agrupaciones de guías de onda o lentes. Las lentes se han estudiado a frecuencias ópticas, pero también pueden ser de gran utilidad en la banda de milimétricas.

En el Trabajo Fin de Grado se propone estudiar lentes metálicas, compuestas por superficies con aperturas resonantes. Se partirá del diseño de las conocidas como Superficies Selectivas en Frecuencia (FSS) y de los conceptos de lentes ópticas.

El objetivo será diseñar una antena con al menos 7 haces apuntando en diferentes direcciones y cada una de ellas con una Directividad superior a 15 dBi. La antena se simulará con el software CST y se realizará un diseño que pueda ser fabricado y medido.

[EN] The new 5G communications standard has assigned bands at frequencies below 6 GHz that are currently being deployed and new bands at millimeter frequencies, between 24.5 GHz and 52.6 GHz, which also include parts of the spectrum that do not require a license.

In the millimeter band, the most common antennas are aperture antennas, such as reflectors, horns, waveguide arrays or lenses. Lenses have been studied at optical frequencies, but they can also be very useful in the millimeter band.

In the Master's Final Project it is proposed to study metallic lenses, made up of surfaces with resonant apertures. It will start from the design of what are known as Frequency Selective Surfaces (FSS) and the concepts of optical lenses.

The objective will be to design an antenna with at least 7 beams pointing in different directions and each with a directivity greater than 15 dBi.

The antenna will be simulated with the CST software and a design will be made that can be manufactured and measured.