Radiogoniómetro de un canal

Abstract

RESUMEN: La necesidad de estimar la dirección de arribo (AOA, Angle Of Arrival) de una señal de radiofrecuencia (RF, Radio Frequency), es un quehacer cotidiano en el campo de la radiocomunicación que tiene aplicaciones en muchas áreas de la vida moderna del ser humano; alguna de las más importantes son: las comunicaciones personales, el radar, la radioastronomía, el sonar, la radionavegación, la compatibilidad electromagnética, la localización de múltiples objetos por medio de radiofrecuencia conocida como RFID, rescate y otros servicios de asistencia. En la presente tesis se describe el desarrollo de un “Radiogoniómetro” de un solo canal para determinar el AOA de una señal de RF que se emite desde transmisor intencional o no intencional con localización desconocida, este tipo de sistemas también se les conoce como RDF por sus siglas en inglés (Radio Direction Finding), los cuales han existido prácticamente desde que se descubrieron las ondas de radio, por lo que se presenta primero de forma breve el desarrollo que estos sistemas han tenido desde sus primeros años, y las capacidades de algunos radiogoniómetros comerciales de alto desempeño para aplicación militar; desde luego también se presenta la aportación de este trabajo de investigación, que consiste en el diseño y construcción de un arreglo de cinco antenas de banda ultra ancha (0.7-3GHz) con geometría pentagonal, conectadas a un solo canal de recepción. Para la cobertura de los 360º se utiliza un conmutador controlado y el AOA se determina a parir de la diferencia de fases del frente de onda. Normalmente, los sistemas de radiogoniometría utilizan un radioreceptor por antena, lo que define sus costos, en este sentido, resulta atractivo el sistema de radiogoniometría de un canal. La ganancia de cada antena es 1.2 dBi, y presentan un factor de antena de 32-38 dB en el intervalo de frecuencia de operación y un patrón de radiación de mínimos nulos. Esta característica también hace atractivo el radiogoniómetro para la aplicación de análisis de inferencias en el área de Compatibilidad Electromagnética. ABSTRACT: The need to estimate the direction of arrival (AOA, Angle Of Arrival) of a radio frequency signal (RF, Radio Frequency), is a daily work in the field of radio communication, which has applications in many areas of modern life of human beings, one of the most important are: personal communications, radar, radio astronomy, sonar, radio navigation, electromagnetic compatibility, the location of multiple objects by means of radio frequency known as RFID, rescue and other support services. This thesis the development of a "Radiogoniometer" of a single channel to determine the AOA of an RF signal that is emitted from intentional or unintentional transmitter with unknown location is described, such systems are also known as RDF by its acronym in English (Radio Direction Finding), which have existed almost since the discovery of radio waves, so it first briefly the development of these systems that have had since its early years is presented, and the capacities of some commercial RDF high performance to military applications. Of course the contribution of this research also is presented, which involves the design and construction of an array of five ultra-wideband (UWB) antenna (0.7-3GHz) with pentagon geometry connected to a single receiving channel. For the coverage of 360º a controlled switch is used and the OAO by phase difference of the wavefront is determined. Normally, the radiogoniometry systems use a receiver by antenna, which defines the price of the system, from this point of view the developed system is attractive and also presents a high performance. The gain of each antenna is 1.2dBi, have an antenna factor of 32-38dB in the frequency range of operation and a minimum radiation pattern nulls. This feature also makes it attractive for application of inference analysis in the field of Electromagnetic Compatibility.