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Una nueva antena digital con la eficiencia de las analógicas

Investigadores finlandeses multiplican por 1.000 la velocidad de transferencia de datos


Científicos de la Universidad Aalto (Finlandia) han conseguido combinar la eficiencia de las antenas analógicas con la variedad de frecuencias de las antenas digitales. El sistema permitirá reducir el espacio necesario para las antenas de los teléfonos móviles, y aumenta hasta 1.000 veces la velocidad de transferencia de datos. Por Carlos Gómez Abajo.


Carlos Gómez Abajo
Carlos Gómez Abajo, redactor de Tendencias21, es máster en periodismo (El País-UAM), Experto en... Saber más del autor


Las antenas de los teléfonos actuales están en la parte superior y en la inferior. Las nuevas antenas de Aalto ocuparán menos espacio, y permitirán aprovecharlo para las pantallas. Fuente: Universidad Aalto.
Las antenas de los teléfonos actuales están en la parte superior y en la inferior. Las nuevas antenas de Aalto ocuparán menos espacio, y permitirán aprovecharlo para las pantallas. Fuente: Universidad Aalto.
Investigadores en ciencia e ingeniería de radio de la Universidad Aalto (Espoo, Finlandia) han desarrollado un método que permite las antenas pasar del mundo analógico al digital. Las antenas utilizadas actualmente se basan principalmente en la tecnología desarrollada hace medio siglo.

"Tradicionalmente una antena funciona con una o unas pocas frecuencias diferentes. Ahora podemos aprovechar la electrónica digital avanzada y combinar varios pequeños elementos de las antenas para que funcionen en conjunto como una antena digital en cualquier frecuencia. De esta manera, muchas aplicaciones de teléfonos inteligentes como el GPS, el Bluetooth y el Wi-Fi ya no necesitarán antenas propias", explica el doctorando Jari-Matti Hannula, en la nota de prensa de la universidad.

"En su lugar, la transferencia completa de datos del teléfono tiene lugar a través de una antena controlada digitalmente. Esto a su vez hace que el diseño del teléfono sea más fácil y permite un tamaño de pantalla más grande en relación al tamaño del teléfono ya que la antena no requiere tanto espacio", añade.

La nueva antena también hace que sea posible alcanzar la velocidad de transferencia de datos establecida como objetivo para la próxima generación de teléfonos, que es de 100 a 1.000 veces más rápida que la de los teléfonos actuales. Además, la vida de la batería mejorará debido a la mayor eficiencia del nuevo método.

Gracias al nuevo método, la antena puede tener incluso un mayor ancho de banda, lo que conduce a una velocidad de transferencia de datos más alta y una mayor eficiencia. Estas nuevas antenas también pueden disponer de los componentes analógicos que utilizan las antenas tradicionales para sintonizar la frecuencia deseada. Esto facilita el diseño de la antena y permite la creación de antenas más compactas con una mejor eficiencia de radiación.

Una pobre eficiencia de radiación produce un alcance de transmisión corto, por lo que los operadores de red se ven obligados a compensar con una red más densa de estaciones base. La energía se desperdicia tanto el teléfono como en la estación base. Además, aumentar la densidad de la red es caro.

Ventajas

Con las antenas diseñadas utilizando la tecnología estándar, es posible obtener o bien un rango amplio de frecuencias o una alta eficiencia, pero no ambas al mismo tiempo. La eficiencia de radiación de las antenas ha caído en los últimos tiempos debido a que el rango de frecuencias utilizado por los teléfonos móviles ha aumentado continuamente.

El profesor de ingeniería de radio Ville Viikari cree que el nuevo método revolucionará la quinta generación de teléfonos móviles y mantendrá a Finlandia como uno de los países líderes en el desarrollo de antenas de telefonía móvil.

De hecho, el tipo de antena desarrollado por el Departamento de Radio Ciencia e Ingeniería de Aalto a principios de siglo es el más utilizado en los teléfonos actuales. Ahora es el momento de forjar soluciones para una nueva generación de dispositivos móviles.

"El siguiente paso en el proceso de desarrollo está en marcha, con el inicio de pruebas en colaboración con Huawei utilizando dispositivos de telefonía móvil de quinta generación. También estamos desarrollando con otros investigadores de la Universidad de Aalto sistemas electrónicos digitales para controlar las antenas", añade Viikari.

Portátiles

Recientemente, científicos de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) han presentado una antena multi-función para ordenadores portátiles que cabe en la cavidad de la bisagra.

El dispositivo, explica la universidad en una nota, combina Wi-Fi, GPS y Bluetooth y los estándares inalámbricos 3G / 4G LTE y WiGig 60GHz en una sola unidad. De ese modo, sustituye hasta las cinco antenas separadas que contienen los portátiles actuales.

Sampson Hu, fundador de la start-up SAT, explica que ahora las antenas no se pueden colocar juntas porque interfieren entre sí. Su sistema resuelve el problema, y también evita las interferencias que producen las manos del usuario sobre el teclado.

SAT está en conversaciones con Sony para fabricar el sistema en el Centro de Tecnología del gigante japonés cerca de Cardiff, en Gales.

Referencia bibliográfica:

Jari-Matti Hannula, Jari Holopainen, Ville Viikari: Concept for Frequency Reconfigurable Antenna Based on Distributed Transceivers. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters (2016). DOI: 10.1109/LAWP.2016.2602006.


Lunes, 5 de Septiembre 2016
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