ALIMENTACIONES CAPACITIVAS PARA ANTENAS TIPO PIFAS / Capacitively Fed Pifa

Resumen

Se planteó el diseño y construcción de dos configuraciones de antenas tipo PIFA’s (antenas planares F invertidas): la primera es alimentada capacitivamente por platos paralelos y la segunda es un arreglo de dos elementos con alimentación capacitiva por sonda en forma de L, que operan en la banda de 800 MHz. El modelo de cavidad fue el escogido para determinar los valores preliminares de las estructuras; y mediante simulación se ajustaron las dimensiones y la altura de las estructuras de alimentación, a fin de obtener las características eléctricas requeridas. En el primer diseño de la alimentación capacitiva se obtuvo un ancho de banda de 10,35% (ROE ≤ 1.5), y para el arreglo de 2 elementos PIFA’s un ancho de banda de 10%. Se realizaron montajes experimentales para comprobar las características del ROE, el error relativo porcentual máximo para la primera configuración fue de 26 % en el rango de frecuencias de 800 MHz a 900 MHz y para la segunda configuración el error máximo obtenido fue de 16 % en la misma banda de frecuencias. El modelo de cavidad arroja buenos resultados en la obtención de los valores preliminares de las estructuras. La alimentación que presentó mejores características en cuanto a rigidez mecánica, punto de alimentación y acoplamiento de impedancia, fue la alimentación por sonda en forma de L.

ABSTRACT
The design and construction of two PIFA configurations is presented: the first is capacitively fed by a parallel plate and the second by an array of two elements with an L shape capacitively fed probe operating in the 800 MHz band. The cavity model was chosen to find the preliminary value of the structures; and with simulators the dimensions and height of the feed structure is adjusted. In the first design, the bandwidth was 10,35% (VSWR ≤ 1.5), and in the second design, it was 10%. The structures were mounted to check VSWR. The relative error for the first antenna was 26 % in the range of 800 MHz to 900 MHz, and with the second antenna, the error was 16 %. The cavity model gives good approximation for the preliminary value. The feed that shows best performance in terms of mechanical rigidity, feed point and matching coupling was the probe feed in L shape.
Keywords: Planar technology, Cavity model, PIFA, VSWR, Capacitive feed