Antenas de banda ultra ancha para sistemas de comunicaciones en las bandas de microondas: Una revisión

Abstract

En este artículo se presenta una revisión de las características técnicas y estructurales de las antenas de banda ultra ancha (UWB) para sistemas de comunicaciones en las bandas de microondas. Se revisaron más de cien artículos en los últimos diez años acerca de antenas UWB para las bandas antes mencionadas. Entre los resultados se obtuvo que las antenas UWB presentaron un buen desempeño en un rango de frecuencia distinto a su banda convencional. Existe una variedad de configuraciones de antenas UWB planares, entre las que destacan la PRMA y la alimentación con línea de microcinta con sustrato FR4–epoxy como las más utilizadas. El patrón de radiación se puede modificar aplicando distintas técnicas que cambien la estructura de la antena. Las antenas Vivaldi presentaron el mayor valor promedio de ganancia mientras que las PSMA tienen el menor valor promedio. Adicionalmente, existe una variación considerable en la ganancia máxima obtenida. Se concluyó que no existen criterios para seleccionar entre las configuraciones de antenas UWB. Por consiguiente, las perspectivas futuras estarán orientadas a establecer dichos criterios y optimizar las antenas UWB con distintos métodos para obtener un patrón de radiación omnidireccional en las antenas monopolares y disminuir la varianza de la ganancia

The purpose of this work is to characterize ultra wideband (UWB) antennas for communications systems on the microwave frequency bands, according to their technical and structural parameters. A documental review of more than one hundred articles of UWB antennas for this band was carried out. Regarding the characterization of UWB antennas, the results showed these have a good performance on a frequency range different to the conventional band. The PRMA and the feed method of microstrip line with a FR4–epoxy substrate have been the most used between the planar UWB antennas. The radiation pattern can be modified using different techniques that change the shape of the antenna. Vivaldi antennas showed the biggest mean value of gain while PSMA have the smallest mean value. Additionally, there is an important deviation in the maximum gain obtained. In conclusion, there are not criteria to select between the UWB antenna configurations. Future researches could be conducted to set up these criteria, and optimizeUWB antennas with different methods to obtain an omnidirectional radiation pattern in the monopolar antennas and decrease the gain variance.