Antena de plasma - Plasma antenna

Conductores aéreos de Hettinger para señalización inalámbrica US1309031A

Una antena de plasma es un tipo de antena de radio actualmente en desarrollo en la que se utiliza plasma en lugar de los elementos metálicos de una antena tradicional. Se puede utilizar una antena de plasma tanto para la transmisión como para la recepción . Aunque las antenas de plasma solo se han vuelto prácticas en los últimos años, la idea no es nueva; En 1919, J. Hettinger recibió una patente para una antena que utilizaba el concepto.

Los primeros ejemplos prácticos de la tecnología utilizaban tubos de descarga para contener el plasma y se denominan antenas de plasma de gas ionizado. Las antenas de plasma de gas ionizado se pueden encender y apagar y son buenas para el sigilo y la resistencia a la guerra electrónica y los ataques cibernéticos. Las antenas de plasma de gas ionizado se pueden anidar de manera que las antenas de plasma de frecuencia más alta se coloquen dentro de las antenas de plasma de frecuencia más baja. Los conjuntos de antenas de plasma de gas ionizado de alta frecuencia pueden transmitir y recibir a través de conjuntos de antenas de plasma de gas ionizado de frecuencia más baja. Esto significa que las antenas de plasma de gas ionizado se pueden colocar en el mismo lugar y se pueden apilar conjuntos de antenas de plasma de gas ionizado. Las antenas de plasma de gas ionizado pueden eliminar o reducir la interferencia entre sitios. Las antenas inteligentes de plasma de gas ionizado utilizan la física del plasma para dar forma y dirigir los haces de antena sin la necesidad de arreglos en fase. Las señales de satélite se pueden dirigir o enfocar en los modos reflectante o refractivo utilizando bancos de tubos de plasma que hacen antenas de plasma de satélite de gas ionizado únicas. El ruido térmico de las antenas de plasma de gas ionizado es menor que en las antenas metálicas correspondientes a las frecuencias más altas. Las antenas de plasma de estado sólido (también conocidas como antenas de plasma de silicio) con funcionalidad direccional direccional que pueden fabricarse utilizando técnicas estándar de fabricación de chips de silicio también están en desarrollo. Las antenas de silicio de plasma son candidatas para su uso en WiGig (la mejora planificada de Wi-Fi ) y tienen otras aplicaciones potenciales, por ejemplo, para reducir el costo de los sistemas de prevención de colisiones de radar montados en vehículos .

Operación

En una antena de plasma de gas ionizado, se ioniza un gas para crear un plasma. A diferencia de los gases , los plasmas tienen una conductividad eléctrica muy alta, por lo que es posible que las señales de radiofrecuencia viajen a través de ellos y actúen como un elemento impulsado (como una antena dipolo ) para irradiar ondas de radio o recibirlas. Alternativamente, el plasma se puede utilizar como reflector o lente para guiar y enfocar ondas de radio de otra fuente.

Las antenas de estado sólido se diferencian en que el plasma se crea a partir de electrones generados al activar miles de diodos en un chip de silicio.

Ventajas

Las antenas de plasma poseen una serie de ventajas sobre las antenas metálicas, que incluyen:

  • Tan pronto como se apaga el generador de plasma, el plasma vuelve a ser un gas no conductor y, por lo tanto, se vuelve efectivamente invisible para el radar .
  • Se pueden sintonizar y reconfigurar dinámicamente para frecuencia , dirección , ancho de banda , ganancia y ancho de haz , reemplazando así la necesidad de múltiples antenas.
  • Son resistentes a la guerra electrónica .
  • En las frecuencias de satélite, exhiben mucho menos ruido térmico y son capaces de velocidades de datos más rápidas.

Ver también

Referencias

enlaces externos