Dissertação

{en_GB=Analysis of Antennas' Locations on Trains for Mobile Communications} {} EVALUATED

{pt=O objetivo desta tese foi o de analisar o desempenho de antenas para diferentes sistemas de comunicações ferroviárias e a influência do ambiente envolvente. O trabalho consistiu na análise de antenas para diferentes sistemas de comunicações ferroviárias, o GSM-R, que trabalha nos 900 MHz, o LTE- R, normalmente utilizado a 2.6 GHz e o BBRS, um sistema particularmente utilizado em ambientes de metro, a 5.9 GHz. Foi desenvolvido um modelo baseado no CST, onde foram considerados os parâmetros das antenas, assim como as limitações físicas do ambiente circundante. Os resultados foram analisados através do diagrama de radiação, da largura de feixe de meia potência, do coeficiente de reflexão e do nível do primeiro lobo lateral. Estudou-se a influência de um tejadilho de comboio com características curvas, que mostrou uma redução do ganho máximo e um aumento da largura do feixe de meia potência. Finalmente, foi realizada uma análise sobre a presença de obstruções no telhado do comboio. No GSM-R, estabeleceu-se uma distância de segurança para instalar os terminais de 1.5 e 2 m, respetivamente, na presença de obstruções com alturas de 25 e 45 cm. No LTE-R, concluiu-se como distâncias de segurança 1 e 1.5 m, considerando as mesmas alturas de obstruções mencionadas anteriormente. O estudo realizado para o BBRS não mostrou problemas relevantes para a utilização de diversidade espacial devido a interferências das estrutura, e a melhor posição para instalar o terminal será na posição mais elevada da parte da frente do comboio com uma profundidade de 100 mm., en=The main objective of this thesis was to analyse the performance of antennas for different railway communication systems and the influence of the surrounding environment on them. The work consisted on the analysis of antennas for the current railway communication system in use, GSM-R, working at 900 MHz, the next communication system to be implemented on railways, LTE-R, for 2.6 GHz, and for a system particularly implemented on metro environments at 5.9 GHz, BBRS. One has developed a model based on the CST software, which considers antennas parameters and the physical limitations of the surrounding environment. The results were analysed through the radiation pattern, the half-power beam width, reflection coefficient and the first side lobe level. One has studied the influence of a train rooftop with curve characteristics, which shows a reduction of the maximum gain and an increase of the half-power beamwidth. At last, one has performed the analysis on the presence of obstructions on the train rooftop. For GSM-R, one has established a safety distance to mount the terminals of 1.5 and 2 m, respectively, in the presence of obstructions with 25 and 45 cm of height. In LTE-R, a safety distance of 1 and 1.5 m, considering the same obstructions heights. The study performed for BBRS does not show relevant problems with the use of spatial diversity due to interferences on the train structure, and the finest position to mount the terminal is the highest location on the train’s front with a depth of 100 mm.}
{pt=Comunicações Ferroviárias, Posicionamento de Antenas, GSM-R, LTE-R, BBRS., en=Railway Communications, Antennas Positioning, GSM-R, LTE-R, BBRS.}

Outubro 4, 2018, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

Luís Manuel De Jesus Sousa Correia

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado