Antena Microstrip. Investigación.

Las antenas Mircrostrip son antenas impresas de tipo parche que se diseñan a partir de líneas de transmisión o resonadores sobre substrato dieléctrico. Las dimensiones son elegidas de forma que la estructura disipe la potencia en forma de radiación. Mencionando su composición, la estructura consiste en un parche metálico (dimensiones comparables a Landa), sobre un substrato dielectrico sin perdidas. Hablando de sus medidas, el grosor oscila entre 0.003Landa y 0.05Landa. Su constante dielectrica puede tomar valores de 2 a 12.

La línea de transmisión microstrip consiste en un conductor separado por un dieléctrico sobre un plano de masa. El dieléctrico es eléctricamente delgado para evitar fugas y ondas superficiales. La permitividad es de valores de 3 a 10 para que las lineas de campo estén confinadas en torno a la línea microstrip. 

Podemos encontrar la forma de parches de los radiadores de las formas más diversas, aunque las geometrías más habituales son las circulares y rectangulares; Las figuras menos habituales son las elipticas, triangulares o en forma de anillo.

Usuales

NO Usuales

Es importante mencionar las características mas importantes de este tipo de antenas. De las que podemos destacar son:

• Bajo perfil.
• Adaptación a la forma de la estructura.
• Fabricación sencilla y barata.
• Robustas.
• Combinables con circuitos integrados de microondas.
• Diseño para trabajar a diversas frecuencias y con distintas polarizaciones.
• Banda estrecha.
• Radiación de las líneas pueden modificar los parámetros de las antenas.

Uno de los puntos mas importantes de estas antenas son sus aplicaciones, entre las más destacadas con para antenas de sistemas de teledetección (sistemas de radar a bordo de satélites), sistemas de posicionamiento global, antenas móviles, aplicadores de calor en tratamientos de hipertermia, altimetros de aviones, aplicaciones militares y en general todos los sistemas a frecuencias de microondas. Estas son las más destacables a mencionar.

Analizando las ventajas y desventajas de las antenas microstrip se encuentran las siguientes.
Ventajas:

1. Livianas y con poco volumen.
2. Adaptación fácil a distintas superficies.
3. Costos de fabricación bajos con la capacidad de poder fabricarlas en serie fácilmente.
4. Soporte a la polarización lineal y circular.
5. Integración fácil a sistemas integrados de microondas 
6. Trabajan a distintas frecuencias.
7. Mecánicamente robustas.

Desventajas:

1. Ancho de banda pequeño.
2. Potencia baja y limitada.
3. Baja ganancia.
4. Pureza de polarización baja.
5. La radiación de los bordes puede afectar los parámetros de la antena.

Como futuros ingenieros, es de gran relevancia conocer como fabricar todo tipo de antena por lo que a continuación se mostraran las formulas para obtener las medidas mas importantes para su diseño.

Frecuencia de Resonancia:

Donde Xmn representa los ceros de la derivada de la función de Bessel Jm(X) y determina el orden de la frecuencia de resonancia. Dichos valores son representados en la siguiente tabla:

Radio Efectivo:

Radio a del Parche Circular:

Distancia del Centro al Punto de Alimentación del Parche "Sf":