Diseño de una antena con tecnología de Superficie Inteligente Reconfigurable (RIS) en la banda de 1900 MHz.

Abstract

El presente trabajo de investigación se centra en el diseño de una antena con tecnología de Superficie Inteligente Reconfigurable (RIS) pasiva en la banda de 1900 MHz, que se extiende desde 1850 MHz hasta 1990 MHz, con una frecuencia central de 1920 MHz seleccionada para el análisis de los diagramas de radiación. A través de un estudio detallado del estado del arte, se replican los elementos resonantes de dos tipos de RIS pasivas y se evalúa sus características de radiación con la ayuda del software electromagnético CST Studio. Tras replicar los elementos resonantes, y ajustarlos para operar en la banda de 1900 MHz mediante técnicas de escalado de frecuencia, utilizando un sustrato FR4, se presenta un nuevo diseño de RIS pasiva. Esta nueva versión combina elementos de parches microstrip circulares y meta-átomos dobles en forma de "C" o también conocidos como Split-ring resonators (resonadores de anillo partido). El nuevo diseño se considera "dinámica" debido a su capacidad para ajustar las rotaciones de los Split-ring resonators. Finalmente, se evalúa el comportamiento de la RIS pasiva mediante una bocina piramidal ubicada a 1 metro de distancia, con un ángulo de incidencia de 0°; diseñada para una ganancia de 15 dB, a una frecuencia de 1.92 GHz. Como resultado, se alcanza una redirección exitosa de la señal, permitiendo su reflexión en ángulos que varían desde 8 hasta 20 grados, obteniendo una ganancia superior a 15 dBi. En consecuencia, se concluye que el nuevo diseño representa una mejora con respecto al primer diseño replicados, formado por parches miscrostrip, debido a su mayor flexibilidad; y una reducción económica en comparación con el segundo diseño, ya que se requiere menos elementos Split-ring resonators.