Diseño virtual de un arreglo de antenas para sistemas de radio cognitiva basado en el estándar IEEE 802.22 Wran.

Abstract

La siguiente tesis contempla diferentes propuestas, diseños de arreglos y estructuras físicas radiantes para Radio Cognitiva (CR), que estén en la capacidad de operar en un gran ancho de banda (54 MHz – 964 MHz) incluyendo la banda de TV, además que se adapte al funcionamiento de los sistemas de Radio Cognitiva con el fin de obtener las mejores característica radioeléctricas y de propagación de la información. De todas las propuestas se escogerá la más óptima, describiendo cuáles son sus características de transmisión, alcance, ancho de banda, etc. Para que pueda ser utilizada en los sistemas de Radio Cognitiva y así obtener un buen desempeño en los mismos. Se comienza con un estudio de antenas en el Capítulo 4 apartado 1, donde se define y describe los parámetros de radiación, tipos de antenas, características de radiación, , arreglos de antenas, antenas de Ultra Banda Ancha (UBW), comportamiento de diagramas de radiación de antenas dispuestas en arreglo; geometrías y funcionamiento, estado del arte, entre otros. Además se describe diferentes tipos de arreglos tanto en antenas tipo parche, antenas independientes de la frecuencia, antenas de banda ancha, con sus diferentes comportamientos que sean adaptables a lo que se necesita en los sistemas de CR y puedan brindar una base de información para los diseños a presentar, con el fin de cumplir con los objetivos que se plantean. Luego de que la FCC (Federal Communications Commission) propusiera, que las redes de comunicaciones se reformen para una mejor utilización del espectro y así proveer de frecuencias libres para diferentes aplicaciones, comenzaron a surgir alternativas de optimización espectral, como es el caso de Radio cognitiva, y con ello se abrió un nuevo campo de estudio para las antenas que puedan complementarse con los sistemas de CR (Radio Cognitiva) y que se adapten a su funcionamiento. En el Capítulo 4 apartado 2 se presenta la información reunida acerca de las tecnologías e investigaciones relacionadas acerca de esta tecnología, en donde se describen conceptos, estado del arte, aplicaciones, desarrollo a través de los últimos tiempos. Además se presenta el estándar que surgió a partir de esta investigación que es el 802.22 WRAN (Redes de área Amplia). En el Capítulo 5, se presentan diferentes propuestas de diseños de arreglos de antenas; este diseño matemático, permitirá el análisis y comparación de sus mejoras en cuanto a características eléctricas, electromagnéticas y de propagación; adaptándolos a los requerimientos de los sistemas de radio cognitiva. Finalmente, y después de haber obtenido los resultados arrojados por el simulador, y conociendo el arreglo más óptimo derivado del comportamiento y análisis de sus efectos paramétricos como el S1,1 (Coeficiente de reflexión), relación de onda estacionaria (ROE), diagramas de radiación, entre otros, se discute en el Capítulo 6 la mejor opción a emplearse físicamente dentro de algún trabajo futuro, donde la optimización de las Redes de Radio Cognitiva sea el objeto de investigación y estudio.