Evolutionary antenna arrays synthesis for isoflux radiation in satellite applications

Resumo

El tema principal de este trabajo de tesis es la síntesis evolutiva de diversas geometrías de agrupaciones de antenas para una radiación tipo isoflux. Para dicha síntesis se considera la reducción de nivel de lóbulos laterales y los requerimientos de radiación isoflux para satélites de órbita geoestacionaria y satélites de órbita media. Para estos propósitos se estudia rigurosamente el comportamiento de la radiación de cinco geometrías de agrupaciones de antenas: agrupación planar uniforme, agrupación lineal aperiódica, agrupación planar aperiódica, agrupación de anillos concéntricos y por último la agrupación volumétrica de anillos concéntricos. El estudio está basado principalmente en el diseño de agrupación no uniformes o aperiódicas con la finalidad de reducir el número de excitaciones de antena para simplificar el hardware del sistema de antena en un satélite. En este caso, el problema de optimización utiliza diversas variables que fuerzan la no uniformidad de los elementos de antena de las distintas geometrías. Además, se proponen distintas reglas de diseño para arreglos no uniformes en satélites. Para solucionar este problema de optimización, se utiliza el método de los algoritmos genéticos y enjambre de partículas, los que fueron adaptados convenientemente para el diseño de las agrupaciones de antenas. Los diseños de agrupaciones de antenas obtenidos en esta tesis pueden ser considerados como soluciones aceptables para los requerimientos de reducción de hardware de antena que simplifica la red de formación de haz, dichos resultados mejoran estas características incluso más que los resultados de investigaciones previas que se encuentran en la literatura.