Diseño, fabricación y caracterización de una antena dipolo fractal

Abstract

El desarrollo de antenas se trata de un campo de aplicación muy amplio e interesante. Una de las tecnologías interesantes que se puede utilizar en el proceso de creación de una antena es la de los fractales; formas geométricas que, debido a las características de su geometría, son capaces de transmitir en diferentes frecuencias. Por otra parte, el desarrollo de la idea del Internet of Things(IoT) ha provocado en los últimos años un auge de nuevas tecnologías de comunicación que permitan la interoperabilidad de todos los dispositivos que se encuentran integrados en esta nueva idea. La principal preocupación de los protocolos que se aplican en IoT, resulta en la gestión de recursos energéticos. El problema reside en que los dispositivos tienen que mantener la mayor autonomía posible, sin perder el alcance de los protocolos de comunicaciones usados antes del surgimiento de IoT. Uno de los nuevos protocolos que han surgido con fuerza es el protocolo LoRa. Se trata de un protocolo en el que se consigue una gran autonomía junto con un magnífico alcance. Combinando ambos conceptos, se podría conseguir la fabricación de antenas que funcionen para este objetivo y sean aprovechables para otras funciones. Este trabajo surge como una idea de diseño y fabricación de una antena fractal, que pudiese transmitir en dichas frecuencias de LoRa. Para su consecución, se realizarán los estudios y cálculos teóricos pertinentes, y simulaciones mediante herramientas de desarrollo. A continuación, mediante un diseño con una aplicación, se realizará el diseño de dicha antena.

El desenvolupament d'antenes es tracta d'un camp d'aplicació molt ampli i interessant. Una de les tecnologies interessants que es pot utilitzar en el procés de creació d'una antena és la de les fractals; formes geomètriques que, a causa de les característiques de la seva geometria, són capaces de transmetre en diferents freqüències. D'altra banda, el desenvolupament de la idea de la Internet of Things(IoT) ha provocat en els últims anys un auge de noves tecnologies de comunicació que permetin la interoperabilitat de tots els dispositius que es troben integrats en aquesta nova idea. La principal preocupació dels protocols que s'apliquen en IoT, resulta en la gestió de recursos energètics. El problema resideix en què els dispositius han de mantenir la major autonomia possible, sense perdre l'abast dels protocols de comunicacions usats abans del sorgiment de IoT. Un dels nous protocols que han sorgit amb força és el protocol LoRa. Es tracta d'un protocol en el qual s'aconsegueix una gran autonomia juntament amb un magnífic abast. Combinant tots dos conceptes, es podria aconseguir la fabricació d'antenes que funcionin per a aquest objectiu i siguin aprofitables per a altres funcions. Aquest treball sorgeix com una idea de disseny i fabricació d'una antena fractal, que pogués transmetre en aquestes freqüències de LoRa. Per a la seva consecució, es realitzaran els estudis i càlculs teòrics pertinents, i simulacions mitjançant eines de desenvolupament. A continuació, mitjançant un disseny amb una aplicació, es realitzarà el disseny d'aquesta antena.

Antenna development is a very broad and interesting field of application. One of the interesting technologies that can be used in the process of creating an antenna is that of fractals; geometric shapes that, due to the characteristics of their geometry, are capable of transmitting at different frequencies. On the other hand, the development of the Internet of Things(IoT) idea has led in recent years to a boom of new communication technologies that allow the interoperability of all devices that are integrated in this new idea. The main concern of the protocols applied in IoT is the management of energy resources. The problem lies in the fact that the devices have to maintain as much autonomy as possible, without losing the scope of the communication protocols used before the emergence of IoT. One of the new protocols that has emerged strongly is the LoRa protocol. This is a protocol in which a great autonomy is achieved together with a magnificent range. Combining both concepts, it would be possible to manufacture antennas that work for this purpose and can be used for other functions. This project arises as an idea of design and fabrication of a fractal antenna, which could transmit in these LoRa frequencies. In order to achieve it, the pertinent theoretical studies and calculations will be carried out, as well as simulations by means of development tools. Then, by means of a design with an application, the design of this antenna will be carried out.