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Título : Detección de la componente electromagnética de los rayos cósmicos del espacio mediante técnicas de arreglo de antenas.
Autor : Mayorga Pérez, Henry Sebastián
Director(es): Moreno Avilés, Hugo Oswaldo
Tribunal (Tesis): Cazar Ramírez, Dennis Fernando
Audelo Guevara, Mario Efraín
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERIA;ANTENA LOGARÍTMICA PERIÓDICA;COEFICIENTE DE REFLEXIÓN;RAYOS COSMICOS;ANCHO DE BANDA
Fecha de publicación : jul-2024
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Mayorga Pérez, Henry Sebastián. (2024). Detección de la componente electromagnética de los rayos cósmicos del espacio mediante técnicas de arreglo de antenas. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTIPEC;20T01894
Abstract : The aim of this research was to analyze and compare the detection of the electromagnetic component of cosmic rays from space using antenna array techniques. Firstly, the study and analysis of the different techniques for detecting the investigated cosmic rays were carried out, such as Cherenkov tanks or fluorescence detector telescopes, in addition to the different models of antennas, such as circular loop, butterfly or logarithmic, the last is considered as the one that has the best design features. Through mathematical calculations it was possible to determine the dimensions that the prototypes will have, those were validated by the logarithmic periodic antenna simulator of the 3G-Aerial company. Afterwards, the simulation was carried out in the ANSYS student version software and both its input impedance and its reflection coefficient were analyzed, determining that the measurements of the dipoles and the distance between each one are correct. To generate the array, 4 equal antennas were implemented and the bandwidth it was working in was validated, using the vector network analyzer, verifying that all frequencies around 20 to 80 MHz have their reflection coefficient below – 10 dB. Finally, field tests of the frequency spectrum were carried out demonstrating that the antenna captures spontaneous electromagnetic waves in the desired range. From the work carried out, it is concluded that logarithmic antennas have better reception qualities for the electromagnetic component of cosmic rays, in addition these have a complete and practical process at the moment of designing and implementing them. It is highly recommended to work with all antennas together to perform long-term spectrum measurements and obtain matches from these unintentional sources, in order to be able to sample them in an automated way and collect the most relevant values for subsequent physical analysis.
Resumen : El objetivo del presente trabajo de investigación fue analizar y comparar la detección de la componente electromagnética de los rayos cósmicos del espacio mediante técnicas de arreglo de antena. Primeramente, se realizó el estudio y análisis de las diferentes técnicas de detección de los rayos cósmicos investigados, como los tanques Cherenkov o los telescopios detectores de fluorescencia, además de los diferentes modelos de antenas, como las lazo circular, mariposa o logarítmica, siendo esta ultima la que posee las mejores características de diseño. A través de cálculos matemáticos se pudo determinar las dimensiones que van a tener los prototipos, siendo validados por el simulador de antenas logarítmicas periódicas de la empresa 3G-Aerial. Posteriormente, se realizó la simulación en el software ANSYS versión estudiante y se analizó tanto su impedancia de entrada como su coeficiente de reflexión, determinando que las medidas de los dipolos y la distancia entre cada uno son correctas. Para generar el arreglo se implementaron 4 antenas iguales y se procedió a validar en que ancho de banda se encontró trabajando, utilizando el analizador de redes vectoriales, comprobando que todas las frecuencias alrededor 20 a 80 MHz tienen su coeficiente de reflexión por debajo de los – 10 dB. Finalmente, se realizaron pruebas de campo del espectro frecuencial demostrando que la antena capta ondas electromagnéticas espontaneas en el rango deseado. Del trabajo realizado se concluye que las antenas logarítmicas poseen mejores cualidades de recepción de la componente electromagnética de los rayos cósmicos, además de tener un completo y práctico proceso a la hora de diseñar e implementarlas. Se recomienda trabajar con todas las antenas en conjunto para realizar mediciones prolongadas del espectro y obtener coincidencias de estas fuentes no intencionales, con el fin de poder muestrearlas de forma automatizada y recolectar los valores más relevantes para un posterior análisis físico.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/22901
Aparece en las colecciones: Maestrias: Modalidad Tesis

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