Diseño de antenas aplicadas a la espectroscopía dieléctrica para medición de humedad en agregados de concreto

Abstract

La tesis tiene como objetivo el estudio, diseño y simulación de antenas para utilizarlas en un sensor de humedad de agregados de concreto con el fin de obtener un sistema de sensado no invasivo, no destructivo y en línea con un proceso de producción de concreto premezclado. Por lo que, se estudia el método de medición basado en espectroscopía dieléctrica. Con este proposito, se realizó el estudio teórico de las propiedades más importantes en la propagación de campos electromagnéticos y de diseño de antenas. Posteriormente, se simularon dos tipos de antenas: la antena microstrip y la antena de apertura, analizando las propiedades de directividad, ganancia de la antena, retorno de potencia y patrón de radiación. Con lo cual, se obtuvo como resultado que la antena que cumple con las características fundamentales para ser utilizada en el sensor de humedad es de apertura de dimensiones: 130x 110.7mm., cuenta con una ganancia de 8.1dB y una eficiencia de 99.2%. La relación de onda estacionaria se encuentra en 1.15 y su retorno de potencia es de -23dB. Además, cuenta con un ancho de banda de <1.5, 3GHz]. Por lo que, se concluye que la espectroscopía dieléctrica es un método útil para la industria de la construcción.