Estudi de la viabilitat de MATLAB® com a eina de disseny d'una antena GNSS

Abstract

Des de que als anys 90 els Estats Units i la Unió Soviètica, cadascú amb un sistema propi GNSS (Global Navigation Satellite System), van iniciar el desplegament d’aquests sistemes mes enllà de l'àmbit militar , les aplicacions per posicionament i navegació basades en satèl·lits han tingut un enorme creixement. Aquests sistemes tenen un paper cada vegada més destacat en moltes àrees de la nostra societat. No obstant això, el desplegament de diferents sistemes per part dels principals països amb capacitat per posar satèl·lits en orbita, ha condicionat un cada vegada més ampli espectre de senyals fins al punt que han revolucionat el disseny de les antenes receptores. Aquest treball d'investigació comença amb una introducció explicativa i descriptiva dels conceptes clau de funcionament en la recepció de senyals GNSS i com la selecció de l'antena és molt important en influir en les prestacions finals del sistema. A continuació es realitza un estudi de diferents tipologies d’antenes en l’actualitat en ús, comparant-les en funció de la seva aplicació per finalment dissenyar i modelar aquestes amb el programari Antenna ToolboxTM de MATLAB®. MATLAB® és un dels programes més estesos d'ús llicenciat acadèmic per estudiants d'enginyeria i ciències. El treball analitzarà la viabilitat de l’eina MATLAB® com a programari per al disseny i modelització d’aquest tipus d’antena.

Since the 1990s when the United States and the Soviet Union, each with its own GNSS (Global Navigation Satellite System), began to deploy these systems beyond the military domain, satellite-based positioning and navigation applications have grown enormously. Those systems are playing an increasingly prominent role in many areas of our society. Moreover, the deployment of different systems by major countries with the capacity to place satellites in orbit has conditioned an increasingly wide spectrum of GNSS signals to the point that they have revolutionised the design of receiver antennas. This research work begins with an introduction explaining the key concepts of GNSS signal reception operation and how antenna selection is very important in influencing the final performance of the system. In addition, a study of different types of antennas currently in use is carried out, comparing them according to their application in order to finally design and model them with the MATLAB® Antenna ToolboxTM program. MATLAB® is one of the most popular programs for academic use by engineering and science students. The work will analyse the viability of MATLAB® as a program for the design and modelling of this type of antenna.