Acceso Abierto
Diseño e implementación de una plataforma portátil de medición de radiofrecuencia, diagrama de radiación electromagnética y predicción de potencia de estaciones emisoras mediante antenas pasivas, Software Defined Radio y Raspberry pi.
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Fecha
2025-07-07
Autores
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Editor
Universidad Católica de Santa María
Resumen
En la presente investigación se tiene como objetivo diseñar e implementar una plataforma
portátil para la medición y análisis de señales de radiofrecuencia emitidas por estaciones con
antenas pasivas que muestren como se da sobre entornos reales la propagación electromagnética
de estaciones emisoras. El sistema permite la captura de señales electromagnéticas en un rango
de frecuencias determinado y configurable, facilitando la generación de patrones de radiación
bidimensionales y el análisis de la distribución espacial de la potencia emitida, identificando
factores ambientales que influyen en la propagación electromagnética, como la presencia de
obstáculos, reflexiones y fenómenos de atenuación en escenarios reales.
Esta plataforma integra un receptor de Software Defined Radio (SDR) y una unidad de
procesamiento Raspberry Pi, proporcionando una solución compacta y versátil para la
adquisición, procesamiento y visualización de muestras. A través de un esquema de muestreo
georreferenciado, las señales adquiridas se procesan mediante algoritmos, obteniendo métricas
clave como la potencia recibida.
La metodología empleada incluye la toma de muestras en entornos urbanos y rurales,
permitiendo el análisis de la propagación electromagnética en condiciones reales.
Adicionalmente, la plataforma incorpora herramientas para la estimación de la potencia de
estaciones emisoras, permitiendo elegir modelos de atenuación y técnicas de interpolación.
También se contempla el desarrollo de antenas pasivas para pruebas, analizando el patrón de
radiación en simulaciones y mediciones experimentales. Evaluación de parámetros como
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) y coeficiente de reflexión (S11), optimizando el diseño
de la antena para maximizar directividad y eficiencia en recepción de señales.
Desde un punto de vista computacional, la plataforma se ha optimizado para operar con bajo
consumo energético, asegurando su autonomía en escenarios de medición de campo
prolongados. Se ha desarrollado una interfaz de usuario que permite la visualización en tiempo
real de las mediciones adquiridas, posibilitando un análisis detallado de los patrones de
radiación y la propagación de la señal en función de la ubicación geográfica.
Descripción
Palabras clave
Propagación electromagnética, Software Defined Radio, Patrón de radiación