[en] Ground penetrating radars have been tested for detecting trapped alive victims from the ruins of collapsed building, for example due to a mining disaster, rock slide or natural catastrophe. The priority of the rescue teams is to find alive people as fast as they can. Rescue radars are designed with the primary objective of quickly finding survivors trapped beneath the surface. Researchers in the Department of Microsystems Engineering (IMTEK), at the Albert-Ludwigs University of Freiburg, have been working on experiments about antenna designing and measuring systems for rescue radar through the years. Currently, IMTEK is working in a project which objective is to develop a sensor system for the localization of buried people. This thesis has been developed there, that is why it is focused on their needs and possibilities. The aim of the thesis is to develop a mobile GPR antenna assembly which can be used as a rescue radar. The project is composed of three fundamental parts: different kinds of HF-simulations software for GPR applications comparison, while verifying if MATLAB openEMS open free source can be used for designing antennas in IMTEK department projects; designing and optimizing the GPR antenna assembly while analyzing different techniques for crosstalk isolation enhancement such us adding rings, meander-line and Electromagnetic Band Gap; and once the prototype is defined and manufactured, testing the GPR antenna in different scenarios. As a conclusion of the work, the simulations results of both software used were very close from the antenna prototype datasheet diagrams as well as from the experimental tests did. Therefore, Matlab openEMS software has also proved to be very competent in antenna designing sector, obtaining practically identical results as the CST Studio Suit software. Furthermore, after analyzing the performance of different GPR antenna modifications and the isolation enhancement structures added to the design, we concluded that the Electromagnetic Band Gap technique with square sides equal to 15 mm is the best isolation enhancement, therefore, we manufactured and tested a replica of the GPR antenna design with EBG structure.

[es] Los georadares se han probado para detectar víctimas atrapadas en las ruinas de edificios derrumbados por causas diversas, como desastres en una mina, desprendimientos de rocas o catástrofes naturales. En estos casos, la prioridad de los equipos de rescate es encontrar los supervivientes atrapados debajo de la superficie lo más rápido posible. Los radares de rescate están diseñados con el objetivo principal de satisfacer esta necesidad. Durante los últimos años, investigadores del Departamento de Ingeniería de Microsistemas (IMTEK) de la Universidad Albert-Ludwigs de Friburg han realizado experimentos e investigaciones sobre antenas y sistemas de medida para radares de rescate. Actualmente, el IMTEK trabaja en un proyecto enfocado a desarrollar sistemas con sensores incorporados para la localización de personas enterradas debajo de la superficie. La presente tesis, realizada en este departamento, se centra en las necesidades y posibilidades. El objetivo principal de esta tesis es desarrollar un georadar móvil con aplicación directa a los radares de rescate. El trabajo está compuesto por tres partes principales: comparar diferentes tipos de programas de simulación HF para aplicaciones de georadares, mientras al mismo tiempo verificar si el software gratuito MATLAB open EMS puede ser útil para diseñar antenas en los proyectos de departamento IMTEK; diseñar y optimizar el montaje del georadar mientras se analizan diferentes técnicas de aislamiento de la comunicación cruzada y, en último lugar, cuando el prototipo este definido y fabricado, realizar diferentes pruebas de escenarios específicos para georadares. Los resultados obtenidos por los dos programas de simulación empleados en el proyecto fueron muy similares al datasheet de la antena utilizada y a los experimentos realizados. Por tanto, se puede concluir que MATLAB openEMS es igual de competente que el software CST Studio Suit en el sector del diseño de antenas. Finalmente, después de analizar el desarrollo de las diferentes modificaciones realizadas al georadar y añadir diferentes técnicas de aislamiento, la estructura de bandas electrónicas cuadradas de lado 15 mm presentó los mejores resultados, de manera que se manufacturó y testeó una réplica del georadar incorporando la estructura de bandas eléctricas.