Antenas Microcinta o Patch: Introducción
Tabla de contenido de Microcinta
En las últimas décadas ha venido surgiendo un alto desarrollo de la tecnología en diversos medios y por consiguiente, en el mundo de las telecomunicaciones, con una tendencia muy marcada en busca de la miniaturización y a su vez de un alto rendimiento de los equipos diseñados para los diferentes fines. Así por ejemplo, es posible considerar el alto desempeño acerca de las telecomunicaciones, exigido en la empresa aeronáutica, en las naves espaciales, las diversas aplicaciones en satélites y mísiles; donde el tamaño, el peso, el costo, el rendimiento, la facilidad de instalación y el contorno aerodinámico son parámetros de suma importancia al momento de elegir los diferentes equipos para las comunicaciones, entre ellos, al cual nos referiremos, las antenas. Y es en estos medios donde antenas de bajo contorno, como las de microcinta, pueden ser requeridas. Aunque en la actualidad existen muchos más lugares donde es posible encontrar las antenas de microcinta como en aplicaciones gubernamentales y comerciales, tales como los radios móviles y las comunicaciones inalámbricas, que tienen similares especificaciones. Estas antenas de bajo contorno, conformadas de superficies que pueden ser o no planas, simples y de fabricación barata; usan modernas tecnologías de impresión de circuitos, mecánicamente robustas cuando se montan en superficies rígidas, compatibles con diseños MMIC, y donde la forma particular y el modo son seleccionados de forma versátil en términos de la frecuencia de resonancia, la polarización, el patrón de radiación y la impedancia. Adicionalmente, puede agregarse cargas entre las figuras y los planos de tierra, tal como pins y diodos varactor, elementos adaptativos con variable: frecuencia de resonancia, impedancia, polarización y patrón pueden ser diseñados.
Las mayores desventajas operacionales de las antenas de microcinta son la baja frecuencia, la baja potencia y un alto Q (algunas veces excede de 100), pobre pureza de polarización, pobre desempeño del análisis, radiación de espurios en la alimentación y un angosto ancho de banda de frecuencia, el cual generalmente es únicamente una fracción de un tanto por ciento o en la mayoría de unos pocos tantos por ciento. En algunas aplicaciones tales como en los sistemas de seguridad gubernamentales, la mayoría de anchos de banda son deseables. Sin embargo, existen métodos, que pueden incrementar la altura del sustrato, y pueden ser usados para extender la eficiencia (tanto como el 90 por ciento si las ondas superficiales no son incluidas) y el ancho de banda (alrededor del 35 por ciento). Sin embargo, con los incrementos en la altura, las ondas superficiales son introducidas cuando usualmente no son deseables porque ellas extraen la potencia del total disponible por la radiación directa (ondas espaciales). Las ondas superficiales viajan sin el substrato y ellas son dispersadas en las curvaturas y las discontinuidades de la superficie, tales como la truncación del dieléctrico y el plano de tierra, y degradando el patrón de la antena las características de polarización. Las ondas superficiales pueden ser eliminadas, manteniendo un largo ancho de banda mediante el uso de cavidades. La agrupación de elementos de microcinta, es también otro buen método que puede ser usado para incrementar el ancho de banda.
A continuación se resumen las ventajas y desventajas de las antenas microcinta:
Ventajas [2]:
- Son livianas y ocupan poco volumen.
- Perfil plano lo cual las vuelve fáciles de adaptar a distintas superficies.
- Bajos costos de fabricación y facilidad para fabricarlas en serie.
- Soporta tanto polarización lineal como polarización circular.
- Fácilmente integrable a sistemas integrados de microondas (MICs).
- Pueden diseñarse para trabajar a distintas frecuencias.
- Son mecánicamente robustas al ser montadas en superficies rígidas.
Desventajas [2]:
- Son de pequeño ancho de banda.
- Baja ganancia.
- Limitada potencia.
- BAja pureza de polarización.
- Además, la radiación de los bordes puede afectar los parámetros de las antenas.
Referencias:
[1] Constantine A. Balanis, “Antenna Theory: Analysis and Design”, Second Edition
[2] Vielma, “Introducción a las Antenas”, Abril 2005. págs.: 35-45.
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Tags: microcinta, teoría
teoría | Francisco Sandoval | 
February 2, 2009 02:45
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