Aplicación de efectos metamateriales para la reducción del sar en una antena para sistemas de comunicaciones personales

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se presenta el diseño de una antena PIFA con un comportamiento multibanda utilizando un plano de tierra artificial (Metamaterial) para lograr la reducción de la tasa de absorción específica (SAR) para su uso en aplicaciones de sistemas de comunicaciones personales. El prototipo desarrollado a través de este trabajo de investigación opera en dos de los estándares más comunes en dispositivos móviles, GSM 1.8 GHz y WiFi 2.45 GHz. Aprovechando la ventaja de las estructuras metamateriales, suprimir ondas superficiales, al sustituir éstas como plano de tierra en la antena se obtienen resultados del 20% y 15% en las bandas de 1.8 GHz y 2.45 GHz, respectivamente, en la reducción de la tasa de absorción específica comparándola con una PIFA con un plano de tierra convencional. La antena presenta mediciones de las ganancias alrededor de 2dB para ambas bandas de operación. El tamaño del prototipo desarrollado es de 60 mm x 48 mm x 4.5 mm lo cual es compatible con los requerimientos impuestos por muchos de los teléfonos celulares comercialmente disponibles. ABSTRACT: This work presents the design of a PIFA antenna with a multiband behavior using an artificial ground plane (Metamaterial) to achieve the reduction of the specific absorption rate (SAR) for its use in personal communications systems applications. The prototype developed along this research work operates on two of the most common standards in mobile devices, GSM 1.8 GHz and WiFi 2.45 GHz. Whit the advantage of metamaterials structures, suppress surface waves, by replacing them as ground plane in the antenna results in 20% and 15% in the 1.8 GHz and 2.45 GHz bands, respectively, in the reduction of the specific absorption rate compared to a PIFA with a conventional ground plane. The antenna presents gains measurements around 2dB for both operation bands. The size of the developed prototype is 60 mm x 48mm x 4.5mm which is compatible with the requirements imposed by many of the commercially available cell phones.