Antena reconfigurable - Reconfigurable antenna
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Una antena reconfigurable es una antena capaz de modificar sus propiedades de frecuencia y radiación de forma dinámica, controlada y reversible. Para proporcionar una respuesta dinámica, las antenas reconfigurables integran un mecanismo interno (como interruptores de RF , varactores , actuadores mecánicos o materiales sintonizables ) que permiten la redistribución intencional de las corrientes de RF sobre la superficie de la antena y producen modificaciones reversibles de sus propiedades. Las antenas reconfigurables se diferencian de las antenas inteligentes porque el mecanismo de reconfiguración se encuentra dentro de la antena, en lugar de en una red externa de formación de haces . La capacidad de reconfiguración de las antenas reconfigurables se utiliza para maximizar el rendimiento de la antena en un escenario cambiante o para satisfacer los requisitos operativos cambiantes.
Tipos de reconfiguración de antena
Las antenas reconfigurables se pueden clasificar de acuerdo con el parámetro de antena que se ajusta dinámicamente, típicamente la frecuencia de operación , patrón de radiación o polarización .
Reconfiguración de frecuencia
Las antenas reconfigurables de frecuencia pueden ajustar su frecuencia de funcionamiento de forma dinámica. Son particularmente útiles en situaciones en las que convergen varios sistemas de comunicaciones porque las múltiples antenas requeridas pueden ser reemplazadas por una única antena reconfigurable. La reconfiguración de frecuencia se logra generalmente mediante modificaciones físicas o eléctricas de las dimensiones de la antena utilizando interruptores de RF, carga de impedancia o materiales sintonizables.
Reconfiguración del patrón de radiación
La reconfigurabilidad del patrón de radiación se basa en la modificación intencional de la distribución esférica del patrón de radiación . La dirección del haz es la aplicación más extendida y consiste en dirigir la dirección de máxima radiación para maximizar la ganancia de la antena en un enlace con dispositivos móviles. Las antenas reconfigurables de patrón generalmente se diseñan utilizando estructuras móviles / giratorias o elementos parásitos conmutables y cargados reactivamente . En los últimos 10 años, las antenas reconfigurables basadas en metamateriales han ganado atención debido a su pequeño factor de forma, amplio rango de dirección del haz y aplicaciones inalámbricas. Las antenas de plasma también se han investigado como alternativas con directividades sintonizables.
Reconfiguración de polarización
Las antenas reconfigurables de polarización son capaces de cambiar entre diferentes modos de polarización . La capacidad de conmutar entre polarizaciones horizontales, verticales y circulares se puede utilizar para reducir las pérdidas por desajuste de polarización en dispositivos portátiles. La reconfigurabilidad de la polarización se puede proporcionar cambiando el equilibrio entre los diferentes modos de una estructura multimodo.
Reconfiguración compuesta
La reconfiguración compuesta es la capacidad de sintonizar simultáneamente varios parámetros de la antena, por ejemplo, la frecuencia y el patrón de radiación. La aplicación más común de la reconfiguración de compuestos es la combinación de agilidad de frecuencia y barrido de haces para proporcionar eficiencias espectrales mejoradas. La reconfigurabilidad compuesta se logra combinando en la misma estructura diferentes técnicas de reconfiguración de un solo parámetro o remodelando dinámicamente una superficie de píxel.
Técnicas de reconfiguración
Existen diferentes tipos de técnicas de reconfiguración de antenas. Principalmente son eléctricos (por ejemplo, usando RF-MEMS , diodos PIN o varactores ), ópticos, físicos (principalmente mecánicos) y usando materiales. Para las técnicas de reconfiguración utilizando materiales, los materiales pueden ser sólidos, cristal líquido, líquidos (líquido dieléctrico o metal líquido).