Development of a prototype antenna radiation pattern measurement system using Software-Defined Radio

• Autor: Kana Chuctaya, Alex Ronald
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/21550
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/21550
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Parámetros de la antena; Interfaz gráfica de usuario; Bajo costo Patrón de radiación; Raspberry Pi; Radio definida por software; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

Este trabajo presenta el diseño y la implementación de un prototipo de sistema automatizado para medir los patrones de radiación de antenas, utilizando radio definida por software (SDR), una plataforma giratoria accionada por motor paso a paso y componentes personalizados impresos en 3D. El sistema funciona con una unidad de procesamiento Raspberry Pi, equipada con una interfaz de pantalla táctil para el control en tiempo real y la visualización de datos. El prototipo permite barridos automatizados de 360° tanto en el plano horizontal (acimut) como en el vertical (elevación), lo que facilita las mediciones de la intensidad de la señal en un amplio rango de frecuencias inferiores a 6 GHz (70 MHz- 5,9 GHz). El prototipo se validó midiendo el patrón de radiación de una antena flexible de banda ultra ancha (700 a 6000 MHz) en condiciones de campo lejano y en un entorno no anecoico, lo que demostró su aplicabilidad práctica con una precisión aceptable. El rendimiento se evaluó comparando los patrones de radiación medidos con los datos de referencia del fabricante, lo que dio como resultado un error cuadrático medio (RMSE) y un error absoluto medio (MAE) inferiores a 0,172 (3,260 dB) y 0,139 (2,625 dB), respectivamente. Estos resultados indican que el prototipo ofrece una solución de bajo coste, fiable, modular y adaptable para la caracterización de antenas, adecuada tanto para la investigación académica como para aplicaciones prácticas de telecomunicaciones. Además, el hardware y el software son de código abierto, lo que facilita su replicación y permite futuras mejoras.