Diseño y simulación de una lente de Rotman en tecnología microstrip en la banda X

Huilca Badillo, Andrea Carolina

2020-01-14

Huilca Badillo, A. C. (2020). Diseño y simulación de una lente de Rotman en tecnología microstrip en la banda X. 92 hojas. Quito : EPN.
T-IE/4989/CD 10152

Descargar documento

El presente trabajo de titulación muestra los resultados obtenidos del diseño de una lente de Rotman 7x11; para el cual se aplicó el modelo de óptica geométrica y el modelo de aperturas bidimensionales que presentan una aproximación básica de su comportamiento. Se utilizó el programa Matlab para procesar los datos y obtener las coordenadas de los puertos de entrada, salida y sus correspondientes gráficas de distribución de potencias, distribución de fases y diagramas de radiación para cada puerto de entrada de la lente. Se verificó ángulos de apuntamiento con un programa de simulación electromagnética y se optimizó el diseño hasta lograr un error aproximado de 1°. La lente de Rotman fue diseñada a 10GHz en tecnología microstrip dada su ventaja de costo y tamaño, para lo cual se utilizó un sustrato RO4003C. Puede ser utilizada tanto en aplicaciones comerciales como en MIMO masivo dentro de 5G y en aplicaciones militares en sistemas radar.

In this work the results of design and simulation are presented. The geometric optics and the two-dimentional aperture model were used to design and model the lens, the former is used to obtain the physical geometry and the latter to describe the approximate behavior of the lens. Matlab was used to process information and to obtain the input and output port’s coordinates, the power and phase distribution and ideal radiation diagrams for each input port. In addition, to verify the required pointing angles, a prototype of the final lens was modeled and simulated using a commercial electromagnetic software. To optimize the behavior of the lens, the original model was modified in order to analyze the influence of different parameters in the final result. The error in pointing angles in the final model was less than one degree. The Rotman lens was designed at 10GHz using microstrip technology given its cost and size advantages. The RO4003C susbtrate, available in Antenna’s Laboratory, was used to implement the final model. It could be used in comercial applications such as 5G technology wich requires massive MIMO systems and in military applications as an antenna feed system in radar equipment.

Carrera Suárez, Luis Fernando, director

COMUNICACIONES INALÁMBRICAS; SISTEMAS DE TRANSMISIÓN; ÓPTICA GEOMÉTRICA;