Antena de parche dual de bajo costo y alto desempeño para televisión

Resumen La televisión es un sistema para la transmisión y recepción de imágenes en movimiento y sonido a distancia. Esta transmisión puede ser efectuada mediante ondas de radio, o bien, por redes especializadas de televisión por cable o en sistemas de televisión satelital. Este trabajo se enfoca en el desarrollo de una antena apilada, receptora de señales de TV abierta en el rango de muy alta frecuencia (VHF, por sus siglas en inglés). Para esto, se desarrolló un prototipo basado en un arreglo de antenas de parche, el cual, proporciona una respuesta dual. Cabe mencionar que, los canales de TV abierta en México se distribuyen en dos sub-rangos de frecuencia. La antena se compone de un apilamiento de dos parches radiantes de iguales dimensiones y geometrías similares, con un dieléctrico adicional entre ellos. Cada uno de los parches radiantes está formado por un arreglo de parches rectangulares en forma T, la cual, a su vez, se forma de dos antenas rectangulares, diseñadas para operar a 584 MHz y 752 MHz, respectivamente, acopladas de manera directa y escaladas hasta lograr dimensiones que permitan un manejo práctico, para su uso en exteriores. Cada uno de los parches radiantes de forma T, de la antena apilada, cuenta con cortes en sus esquinas, y un anillo de ranura interno, con la misma forma que el contorno externo del parche radiante. El plano de tierra forma parte del substrato del parche radiante inferior. Mientras que el parche radiante superior, está ubicado sobre un substrato de una sola cara. El punto de alimentación y los puntos de corto forman parte del parche radiante inferior. El uso de cortes en las esquinas del parche fue implementado con la finalidad de incrementar su ganancia. Para este diseño, se utilizó como substrato a FR-4 de una y de doble cara, con la finalidad de obtener un prototipo de bajo costo. La utilidad del prototipo logrado, así como sus características de manipulación, y sus costos de fabricación, lo hacen adecuado para su posible comercialización. Además, el tamaño de la antena aún puede reducirse mediante la utilización de materiales avanzados como substrato. iv Cabe señalar que esta tesis se inició en 2011, y debió concluirse en 2015, por lo que desde entonces ha habido muchos avances en esta área. El equipo experimental ha dejado de funcionar.

Abstract Television is a system for the transmission and reception of moving images and remote sound. This transmission can be carried out by radio waves, or by specialized cable television networks or satellite television systems. This work focuses on the development of an over-the-air TV receiver antenna in the very high frequency range (VHF). The prototype was developed based on an array of patch antennas, which provides a dual response. The over-the-air TV broadcast channels are distributed in two sub-ranges of frequency in Mexico. This work focuses on the development of a stacked antenna for open TV, in the very high frequency range (VHF). The prototype was developed based on an array of two patch antennas, which provides a dual response. Each radiant patch is formed by a T-shaped patch, which, in turn, is formed by two rectangular antennas, which were designed to operate at 584 MHz and 752 MHz, respectively, directly coupled and scaled down to achieve dimensions that allow their practical handling. They are designed for outdoor use. T-shaped patches have cuts in their corners, and an internal groove ring, with the same shape as the external contour of the radiant patch. The ground plane is part of the substrate of the lower radiant patch. While the upper radiant patch is located on a single-sided substrate. The feeding point and the short circuit points are part of the lower radiant patch. The use of cuts in the corners of the patch was implemented in order to increase its gain. For this design, FR-4 of single and double-sides were used, in order to obtain a low-cost prototype. The usefulness of the prototype achieved, as well as its handling characteristics, and its manufacturing costs, make it suitable for possible commercialization. In addition, the antenna size can still be reduced by using advanced materials as substrates. vi It must be mention that this thesis began in 2011, and the development end in 2015. The test equipment no longer works.