Diseño de Antenas en bandas no licenciadas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. GRACIA, MENDEZ,
VALBUENA

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˜ DE ANTENAS Y ENLACE
DISENO
MICROONDAS EN BANDAS NO
LICENCIADAS. (Diciembre 2014).
Gracia P. Tatiana, M´endez T. Carlos, Valbuena G. Juli´an
{tagraciap, camendezt, jdvalbuenag}@unal.edu.co

Abstract—This report contains all the procedures involved in
the design, simulation and implementation of an antenna system
with an array patchantenna as the fundamental element. A
short introduction to spread-spectrum techniques, Colombian
regulation concerning the use of unlicensed bands, Colombian
regulation concerning safety of people from microwave radiation
and applications for some unlicensed bands is made. Then band
operations was chosen and in concordance with the imposed
parameters the antenna was selected. Finally the antennawas
made and the results theoretically founded were gain, directivity,
bandwidth, etc.
Index Terms—Antenna, Unlicensed bands, Patch Array, Bandwidth, Directivity, Gain, Suspended Microstrip, Bit rate.

I. BACKGROUND .

P

ARA nuestro dise˜no de antena, se debi´o estudiar ciertos
conceptos y reglamentaciones que eran desconocidos o
no se hab´ıan tenido en cuenta antes en estudio te´orico. Acontinuaci´on nombraremos algunos de estos.
A. T´ecnica y aplicaciones de espectro ensanchado.
El espectro ensanchado es una t´ecnica de modulaci´on que
sacrifica el ancho de banda por un mejor desempe˜no se˜nal a
ruido, es decir, la se˜nal a transmitir ocupa un mayor rango de
frecuencia que la se˜nal original. Esto se puede realizar porque
la se˜nal original y la se˜nal a tratar con esta t´ecnica van atener
la misma potencia pero distribuida de manera diferente. Esta
t´ecnica se utiliza porque la informaci´on transmitida, al ocupar
un gran rango de frecuencias, se comporta como ruido y por
lo tanto cualquier otro sistema de recepci´on o transmisi´on de
informaci´on va a rechazar la se˜nal.
Los transmisores de espectro ensanchado usan los mismos
niveles de potencia transmitida que lostransmisores de banda
angosta. El espectro de potencia transmitida tiene niveles bajos
de energ´ıa por lo que la densidad de potencia es poca, lo cual
permite transmitir se˜nales grandes cumpliendo los requisitos
establecidos por ley.
Existen dos m´etodos para implementar un sistema con
espectro ensanchado, por secuencia directa o por salto de
frecuencia. La primera consiste en fijar una frecuencia en unabanda angosta, luego ensancharla por lo menos 10 veces la
banda original para finalmente transmitir; la segunda consiste
en tomar una se˜nal con frecuencia fija y hacer un salto
de frecuencia para transmitir la informaci´on en una banda
diferente.

Las aplicaciones de la t´ecnica de espectro ensanchado son la
transmisi´on de datos de LAN, WAN e Internet, transmisi´on de
informaci´on encriptada,comunicaci´on con sistemas espaciales,
transmisi´on por parte de un GPS, entre otras.
B. Resoluci´on n´umero 000689 de 21 de Abril de 2004.
El ministerio de Comunicaciones, de acuerdo a la resoluci´on
n´umero 000689 de 21 de Abril de 2004, establece que se
pueden utilizar libremente determinadas bandas de frecuencias radioel´ectricas para establecer enlaces inal´ambricos de
baja potencia que nocausen interferencia perjudicial a las
estaciones de un servicio primario, el no cumplir estas restricciones puede acarrear sanciones establecidas en las normas
legales.
Los sistemas a los que aplica la resoluci´on mencionada
anteriormente est´an especificados en el art´ıculo 3 de la misma,
mientras que las bandas de frecuencias que se pueden utilizar
libremente se especifican en el art´ıculo 5. Enlos art´ıculos 6 y
7 se dictan las condiciones operativas para las distintas bandas
disponibles.
C. Decreto n´umero 195 de 31 de enero de 2005.
El Presidente de la Rep´ublica de Colombia, de acuerdo al
decreto n´umero 195 de 31 de enero de 2005, establece que
las actividades de telecomunicaciones que se encuentren en la
gama de frecuencias de 9KHz a 300GHz deben cumplir con
l´ımites de radiaci´on...