Diseño de un sistema de antenas MIMO para una plataforma de un UAV usando modos característicos para mejorar los parámetros de transmisión a la frecuencia de 2.4 GHz.

Abstract

Las investigaciones en integración de antenas en vehículos aéreos no tripulados (UAV) son escasas, y se cuestiona el rendimiento de las antenas en este tipo de vehículos, con el objetivo de diseñar e integrar un sistema de antenas con tecnología Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) para una plataforma de un UAV usando la Teoría de Modos Característicos (TCM) para mejorar los parámetros de transmisión a la frecuencia de 2.4 GHz. Para el análisis de modos característicos (CMA) se modeló una plataforma con base en el UAV Matrice 210, se escaló en función con una zona para proyectar las corrientes características J3. A través de los ángulos característicos se determinaron los modos significativos con sus respectivas corrientes características y diagramas de radiación. A través de elementos de acoplamiento inductivo (ICE) se diseñó la antena propuesta; esta se integró en la plataforma y se formó un sistema MIMO de cuatro antenas. Se evaluó el sistema MIMO y se confirmó su correcto funcionamiento a través de parámetros como el coeficiente de reflexión, coeficiente de transmisión y el coeficiente de correlación de envolvente. Se registró un deterioro en el coeficiente de transmisión de las antenas al trasladar su ubicación. Sin embargo, en la mejor ubicación la antena propuesta innovó al presentar un ancho de banda amplio, en contraste a una integración arbitraria de antenas; se mejoraron los parámetros de transmisión definidos.