Optimización del diseño de instalación de antenas en vehículos ferroviarios

Abstract

[ES] Este TFM ha sido desarrollado dentro del programa de Mención Dual, en la empresa Stadler Rail Valencia. El trabajo tiene como objetivo analizar, a través de simulaciones electromagnéticas, los principales condicionantes que limitan las prestaciones de las antenas instaladas en vehículos ferroviarios. Se plantearán propuestas de mejora viables, en base a modelos teóricos del entorno de propagación, con el objetivo de definir unas directrices aplicables en la mayoría de proyectos del sector. Se comenzará el trabajo, analizando el estado del arte, modelos teóricos, recomendaciones y la normativa vigente del sector, para identificar los principales aspectos a tener en cuenta en la degradación de las prestaciones de las antenas. Se tomará como referencia el proyecto Renfe HC615x, simulando los escenarios de instalación de las antenas, para poder realizar verificaciones de la adaptación y el diagrama de radiación mediante el software CST Studio Suite. A partir de los resultados obtenidos, se determinarán las ubicaciones más favorables de las antenas, para minimizar las interferencias provocadas por otros elementos. En algunos casos, las conclusiones de este estudio, pueden implicar una redefinición del proceso de diseño de la instalación de antenas en el sector del ferrocarril. Finalmente, con el fin de automatizar este proceso, se va a diseñar una herramienta de soporte al diseño de la instalación. Esta herramienta podrá ser empleada por personal de la empresa para calcular, de forma rápida y sencilla, algunos de los parámetros determinantes del diseño. Con este proyecto, además, se pretende ampliar la escasa documentación y normativa disponible sobre estos aspectos, facilitando los procesos de certificación, y evitando la necesidad de realizar modificaciones futuras en los proyectos de la empresa.

[EN] This TFM has been developed within the Dual Mention programme, in the company Stadler Rail Valencia. The aim of the work is to analyse, by means of electromagnetic simulations, the main conditioning factors that limit the performance of the antennas installed on railway vehicles. Viable improvement proposals will be put forward, based on theoretical models of the propagation environment, with the aim of defining guidelines applicable to most projects in the sector. The work will begin by analysing the state of the art, theoretical models, recommendations and current regulations in the sector, in order to identify the main aspects to be taken into account in the degradation of antenna performance. The Renfe HC615x project will be used as a reference, simulating the antenna installation scenarios in order to verify the adaptation and radiation pattern using the CST Studio Suite software. Based on the results obtained, the most favourable locations for the antennas will be determined in order to minimise interference caused by other elements. In some cases, the conclusions of this study may imply a redefinition of the design process for the installation of antennas in the railway sector. Finally, in order to automate this process, an installation design support tool will be designed. This tool can be used by company personnel to quickly and easily calculate some of the determining parameters of the design. This project also aims to expand the scarce documentation and regulations available on these aspects, facilitating certification processes and avoiding the need to make future modifications to the company's projects.