Diseño y Simulación de una Antena PIFA para IoT.

Abstract

Esta investigación presenta el diseño de una antena plana en forma de ?F? invertida (PIFA) para Internet de las Cosas (IoT), con una frecuencia principal de resonancia fr = 2.45 GHz, pero pudiendo ser utilizada también como antena multibanda. La antena desarrollada tiene como elemento principal un parche, las dimensiones de ancho y largo fueron calculadas y optimizadas para resonar a la frecuencia de resonancia. Se ajustó la dimensión del plano de tierra consiguiendo una directividad máxima de 6.47 dBi. Además de la directividad, se verificó el efecto que produce este elemento en el patrón de radiación. Otro elemento importante en el diseño de la PIFA es el cortocircuito. Su correcta integración permitió ajustar la frecuencia de resonancia con un ancho de banda óptimo. Por último, se utilizó la técnica de crear ranuras o espacios en el parche con el objetivo de conseguir una antena multibanda, permitiéndole resonar en frecuencias superiores a la principal. Finalmente se mencionan los atributos de la antena diseñada y se resalta la influencia ejercida de sus elementos en los distintos parámetros de la PIFA.

This research presents the design of a flat inverted “F” shaped antenna (PIFA) for the Internet of Things (IoT), with a main resonance frequency fr = 2.45 GHz, but it can also be used as a multiband antenna. The antenna developed has as its main element a patch. The width and length dimensions were calculated and optimized to resonate at the resonant frequency. The dimension of the ground plane was adjusted, achieving an antenna directivity of 6.47 dBi. In addition to the directivity, the effect that this element produces on the radiation pattern was verified. Another important element in the design of the PIFA is the short circuit. Its correct integration allowed to adjust the resonant frequency with an optimal bandwidth. Finally, the technique of creating grooves or spaces in the patch was used in order to achieve a multiband antenna, allowing it to resonate at frequencies higher than the main. Finally, the attributes of the designed antenna are mentioned and the influence of its elements over the different parameters of the PIFA is highlighted.