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Electrónica
Un Nuevo Diseño Logra una Antena de
Banda Ultra-Ancha
16 de
Junio de 2006.
 Aprovechando
un fenómeno que los antiguos diseñadores se habían esforzado por evitar,
un equipo de ingenieros ha desarrollado un nuevo enfoque para diseñar un
sistema en fase para antenas que podría permitir que un solo dispositivo
de banda ultra-ancha haga el trabajo de cinco antenas convencionales.
La "Antena de Apertura Fragmentada", un sistema plano diseñado por
ordenador, ya ha demostrado tener un ancho de banda de 33 a 1, mucho
mayor que la proporción de 10 a 1 lograda por los diseños
convencionales. Los científicos, del Instituto de Investigación del
Tecnológico de Georgia (GTRI), creen que pueden extender ese rango por
lo menos hasta 100 a 1 para su uso en los radares y en aplicaciones para
comunicaciones.
"Los sistemas de antenas en fase consumen espacio, y si debe tenerse una
antena diferente para cada función (comunicaciones, radar y otras tareas
requeridas), el espacio puede ser considerable", explica Paul
Friederich, ingeniero principal de la investigación en el GTRI. "Nuestra
antena puede reemplazar a cinco antenas convencionales, lo cual reduce
el peso y el volumen requerido para las mismas".
La antena de banda ultra-ancha del GTRI también tendría aplicaciones de
tipo militar. Los buques actuales deben llevar docenas de antenas, un
problema para todas las naves, sobre todo para los submarinos. Las
aeronaves tienen un área superficial limitada para las antenas, siendo
siempre una preocupación su peso. Los vehículos terrestres, e incluso
los soldados individuales, podrían beneficiarse con la reducción del
número de antenas que deben llevar.
Debido a que es plano y puede amoldarse a las superficies, el nuevo
diseño de la antena también puede tener aplicaciones comerciales.
La clave para el nuevo diseño del GTRI fue sacar provecho de la
interacción electrónica entre los elementos de la antena, efecto
conocido como "acoplamiento mutuo". Durante años, se había instruido a
los diseñadores de antenas en cómo minimizar esta interacción. Pero con
su modelación detallada por ordenador, los ingenieros del GTRI
comprendieron que podían sacar ventajas de ese efecto, conectando
eléctricamente los elementos.
Las antenas con relación de 33 a 1 son planas y de dimensiones
reducidas, perfectamente portátiles para una persona a pie. Constituyen
un ahorro sustancial en cuanto al peso y el volumen sobre las antenas
convencionales.
El nuevo diseño también reducirá costes. Simplificando la construcción
de estructuras, la electrónica de la antena se convierte en el factor
principal del descenso en el costo global. Los ahorros a largo plazo en
el coste dependerán de los progresos en la fabricación usando la
microelectrónica.
Más allá de su uso potencial en aeronaves militares, embarcaciones y
vehículos terrestres, la tecnología desarrollada en el GTRI también
podría tener aplicaciones en dispositivos que no necesiten de un ancho
de banda tan grande, como en antenas portátiles que podrían incorporarse
en los uniformes militares o, incluso, en las tiendas de campaña. La
característica de estos dispositivos de amoldarse a las superficies,
también podría servir para aplicaciones comerciales aunque el costo
podría ser un obstáculo.
Información adicional en:
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