Extracción de señales de un ordenador mediante antenas planares

Abstract

This project focuses on the study, design and measurement of three printed antennas on a dielectric substrate, designed to extract signals from the processor of a conventional computer. The processor operates at 1 GHz, and can operate at slightly lower or higher frequencies. The first step is to do a preliminary study of all antennas based on printed technology that can be adjusted to this framework. The antennas selected to perform this work are a patch antenna type, a folded dipole and a meander line antenna. Each prototype is responsible for covering a part of the previously specified frequency range, the patch antenna covers the central part of the range (1 GHz), the folded dipole resonates at the higher frequencies (1,2 GHz) and the meander line antenna was designed with the aim of covering the lower frequencies (900 MHz). The prototypes are adjusted with the aim of providing the best compromise between size, return losses and bandwidth. The design of the different microstrip antenna configurations has been made with the ADS (Advanced Design System) software from Agilent technologies. This software includes Momentum, an electromagnetic simulator with which Layout design and electromagnetic simulations have been done. The next step is to make the antennas and perform the measurements of the return losses and bandwidth in a vector network analyser (VNA). The results obtained in measurements are compared with those obtained in the simulations and the possible differences are justified. Finally, we test if it is possible to extract the signals from the PC processor in an anechoic chamber.

Este proyecto se centra en el estudio, diseño y medida de tres antenas impresas sobre substrato dieléctrico, pensadas para extraer señales de un procesador de un ordenador. El procesador opera en la frecuencia de 1 GHz, pudiendo operar en frecuencias ligeramente más bajas o más elevadas. El primer paso es realizar un estudio previo de todas aquellas antenas basadas en tecnología impresa que pueden ajustarse a este marco de actuación. Las antenas seleccionadas para realizar este trabajo serán una antena tipo parche, un dipolo doblado y una antena de línea de meandro. Cada prototipo se encargará de cubrir una parte del rango frecuencial especificado previamente, de tal forma que la antena tipo parche cubrirá la parte central del rango (1 GHz), el dipolo doblado resonará a frecuencias más elevadas (1,2 GHz) y la antena de línea de meandro se diseñará con el objetivo de cubrir las frecuencias inferiores en este estudio (900 MHz). Cada uno de los prototipos será ajustado con el objetivo de proporcionar el mejor compromiso entre tamaño, pérdidas de retorno y ancho de banda. El diseño de las distintas configuraciones de las antenas planas se ha realizado con el software ADS (Advanced Design System) de Agilent technologies. En el software se incluye Momentum, un simulador electromagnético con el que se ha realizado el diseño de los Layouts y las simulaciones electromagnéticas. El siguiente paso es realizar la fabricación de las antenas y realizar las medidas de las pérdidas de retorno y el ancho de banda en el analizador de redes vectorial (VNA). Los resultados obtenidos en la medición se comparan con los obtenidos en las simulaciones y se justifican las posibles diferencias. Por último, se comprueba si a partir de las antenas impresas implementadas, es posible extraer señales del procesador.