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Comunicación Subterránea Mejorada: Una Antena Inteligente Circularmente Polarizada con Direccionamiento de Haz para una Cobertura Mejorada

Autores: Mahboob, Muhammad Ahsan; Ashraf, Muhammad Ahsan; Atif, Iqra; Ikeda, Hajime; Nwaila, Glen T.; Masood, Amer; Qureshi, Jahanzeb; Genc, Bekir; Khan, Inamullah; Mellado, Bruce

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Comunicación Subterránea Mejorada: Una Antena Inteligente Circularmente Polarizada con Direccionamiento de Haz para una Cobertura Mejorada


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Extracción y transformación de minerales

Palabras clave

Industria de la minería subterránea
Desafíos de comunicación
Sistema de antena inteligente
Polarización circular
Direccionamiento de haz
Transmisión de señales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La industria de la minería subterránea enfrenta desafíos significativos para mantener una comunicación confiable debido a la desvanecimiento por múltiples trayectorias y obstrucciones físicas, lo que lleva a señales débiles y zonas muertas. Este estudio aborda estos problemas proponiendo un sistema de antena inteligente con polarización circular y capacidades de direccionamiento de haz. El sistema utiliza una matriz de parches cuadrados de cuatro elementos y una matriz de Butler para la formación de haces, lo que permite la transmisión de señales direccionales. La antena fue diseñada y optimizada utilizando simulaciones CST. Los resultados experimentales demuestran la capacidad de la antena para dirigir haces en cuatro direcciones, reduciendo significativamente la interferencia de señales y mejorando la cobertura. La antena logró un ancho de banda de 400 MHz (5.52-5.99 GHz) y una ganancia de hasta 9.69 dBi, mitigando efectivamente los desajustes de polarización. La novedad de este estudio radica en la integración de la polarización circular y el direccionamiento de haz en un sistema compacto y rentable, diseñado específicamente para mejorar la comunicación en entornos de minería subterránea. Esta solución mejora tanto la seguridad como la eficiencia operativa al proporcionar comunicación confiable en condiciones adversas.

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