Desarrollo de un software especializado para el diseño de antenas tipo reflector para aplicaciones 5G en banda E

Abstract

Desde el descubrimiento de la propagación de las ondas electromagnéticas, las antenas de tipo reflector son ampliamente utilizadas en campos como la radioastronomía, la comunicación microondas y la localización satelital. Estas aplicaciones han permitido el desarrollo de técnicas de análisis y cálculos más precisos, consiguiendo de esta forma mayor ganancia en la antena y optimización en la iluminación de la misma. Para aumentar esta recepción por ejemplo los radiotelescopios utilizan grandes reflectores que dirigen la energía receptada hasta un simple alimentador (feed). La forma más común de reflector es el paraboloide, ya que puede focalizar la onda plana en un solo punto llamado foco. Las antenas de tipo reflector pueden tener muchas configuraciones, pero en este artículo citaremos principalmente las de tipo reflector para aplicaciones 5G. El diseño inicia con el estudio de un reflector parabólico tipo offset, que es la base para el estudio del reflector tipo Cassegrain. Se realizan dos modelos analíticos en función de la óptica geométrica y la distribución de corriente superficial. Finalmente se desarrolla un software en Matlab, mediante el cual es posible calcular parámetros importantes del reflector, como: ganancia, directividad, componentes co y cross-polar en manera absoluta y normalizada. La validación de todo el estudio realizado se hace por medio de una comparación entre Matlab y simulaciones hechas en TICRA-GRASP.