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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2600| Diseño de una antena para aplicaciones IoT en hogares inteligentes | |
| Pedro Gonzalo Pérez-Méndez | |
| Roberto Stack Murphy-Arteaga | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| DGS Fractal antenna Internet of Things Koch fractal Smart | |
| The Internet of Things (IoT) is a concept that has had a strong impact in recent times. It is defined as the ability of devices to process information and then send it over the Internet. For IoT applications in smart homes, devices need to communicate with each other and transmit a large amount of information efficiently. The need for interconnected devices wirelessly involves the implementation of antennas. Microstrip antennas have been significant in research fields due to their advantages over other technologies, particularly their ease of integration into IoT devices. The main communication challenges in a smart home environment include connectivity and reliable information transfer. Therefore, designing an antenna with good directivity with low data traffic is essential, such as the 5.80 GHz frequency within the ISM (Industrial, Scientific, and Medical) band. This frequency experiences less interference compared to 2.40 GHz, is license-free, has a bandwidth of 125 MHz (5725 MHz to 5850 MHz), and allows for smaller antenna sizes due to its larger wavelength. This work presents the design of a microstrip antenna using fractal geometry and Defected Ground Structures (DGS) aimed at enhancing the antenna's bandwidth and gain. The proposed design is based on the Koch fractal and a DGS design featuring a cross-shaped slot. The antenna analysis and response were conducted using Ansys HFSS software and verified through fabrication on a PCB substrate. The results showed a bandwidth of 127.30 MHz, return loss of -39.12 dB, gain of 12.85 dBi, efficiency of 0.78, and directivity of 16.44. El Internet de las cosas (IoT) es un concepto que ha tenido un fuerte impacto en la actualidad. Se define como la capacidad de los dispositivos para procesar información y luego enviarla a través de Internet. Para las aplicaciones del IoT en hogares inteligentes, los dispositivos tienen que comunicarse entre sí, así como transmitir una gran cantidad de información y hacerlo con la mayor calidad posible. La necesidad de tener dispositivos conectados entre sí inalámbricamente involucra la implementación de antenas. Las antenas tipo microstrip han tenido relevancia en los campos de investigación, dadas sus ventajas frente a otras tecnologías, entre estas destaca la fácil integración en dispositivos IoT. En un hogar inteligente, los principales retos de comunicación que se presentan son la conectividad y la fiabilidad de la transferencia de información. Para ello, es indispensable diseñar una antena con buena directividad que transmita en una frecuencia de operación que presente bajo tráfico de datos, tal es el caso de la frecuencia de 5.80 GHz, dentro de la banda ISM (Industrial, Scientific and Medical). En esta frecuencia hay menos interferencia que en 2.40 GHz, es de licencia libre, presenta un ancho de banda de 125 MHz (5725 MHz a 5850 MHz) y al ser una frecuencia más grande permite reducir el tamaño de la antena. En este trabajo se presenta el diseño de una antena microstrip con la implementación de geometría fractal y estructuras de tierra defectuosa (DGS), cuyo objetivo es mejorar el ancho de banda y ganancia de la antena. El diseño propuesto se basa en el fractal de Koch y el diseño de la DGS en una ranura en forma de cruz. El análisis y respuesta de la antena, se realizó en el software Ansys HFSS y se comprobó haciendo la fabricación en sustrato PCB. Teniendo como resultado un ancho de banda de 127.30 MHz, pérdidas por retorno de -39.12 dB, ganancia de 12.85 dBi, 0.78 de eficiencia y 16.44 en directividad. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2024-08 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Pérez Méndez, P. G.,(2024), Diseño de una antena para aplicaciones IoT en hogares inteligentes, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Electrónica |
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