Sistema de visualización del diagrama de radiación para antenas de RF mediante realidad aumentada para los estudiantes de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial de la UTA
Files
Date
2025-07
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
The visualization of antenna radiation patterns is key in the study of telecommunications and RF engineering. However, the difficulty of interpreting them statically limits their understanding. In response, an interactive system was developed to provide an advanced educational experience for engineering students. The goal is to offer a tool that allows real-time visualization of RF antenna radiation patterns and understanding how they vary with different frequencies.
The system consists of modeling, visualization, and dynamic update stages. Blender was used to create the 3D models of the antennas, and MATLAB with Antenna Toolbox was used to generate the radiation patterns, including azimuthal and elevation patterns, across frequencies from 100 MHz to 6 GHz. The interactive environment was developed in Unity, allowing the visualization of three screens: one frontal with the antenna menu and topic, one lateral showing the azimuthal diagram, and another with the 3D representation of the antenna. In the center, the radiation pattern of the selected antenna is displayed, enabling the user to interact and observe how it changes with frequency.
Additionally, a complementary system was implemented allowing students without MetaQuest 2 glasses to scan a QR code. Using their mobile phone, students can view the radiation pattern projected on a screen using Python and MATLAB, making it accessible without additional hardware. This interactive platform provides a more comprehensive and accessible learning experience.
Description
La visualización de los diagramas de radiación de antenas es clave en el estudio de las telecomunicaciones y la ingeniería de RF. Sin embargo, la dificultad para interpretarlos de forma estática limita su comprensión. En respuesta, se desarrolló un sistema interactivo para ofrecer una experiencia educativa avanzada a los estudiantes de ingeniería. El objetivo es proporcionar una herramienta que permita visualizar en tiempo real los diagramas de radiación de antenas de RF y entender cómo varían con diferentes frecuencias.
El sistema consta de las etapas de modelado, visualización y actualización dinámica. Se utilizaron Blender para crear los modelos 3D de las antenas y MATLAB con Antenna Toolbox para generar los diagramas de radiación, incluyendo patrones azimutales y de elevación, en frecuencias de 100 MHz a 6 GHz. El entorno interactivo fue desarrollado en Unity, permitiendo la visualización de tres pantallas: una frontal con el menú y tema de la antena, una lateral que muestra el diagrama azimutal y otra con la representación 3D de la antena. En el centro, se visualiza el diagrama de radiación de la antena seleccionada, permitiendo al usuario interactuar y observar cómo cambia con la frecuencia.
Además, se implementó un sistema complementario que permite a los estudiantes sin gafas MetaQuest 2 escanear un código QR. Usando su teléfono móvil, los estudiantes pueden ver el diagrama de radiación proyectado en una lona mediante Python y MATLAB, facilitando el acceso a la visualización sin hardware adicional. Esta plataforma interactiva proporciona una experiencia de aprendizaje más completa y accesible.
Keywords
REALIDAD AUMENTADA, ANTENAS, RADIOFRECUENCIA, UNITY, MEDICINE::Social medicine::Public health medicine research areas::Community medicine