Eletrônica

Antena de cerâmica leva wireless aos 60 GHz

Antena de cerâmica leva comunicações sem fios a 60 GHz
A antena é uma espécie de chip, construída pelo mesmo processo de litografia usada para fazer os processadores de computador. [Imagem: A-Star]

Chip-antena

Esta pode ser a antena da próxima geração de telefones celulares e outros dispositivos sem fios.

Pela primeira vez, engenheiros de Cingapura conseguiram construir uma antena de alto ganho para a frequência de 60 gigahertz (GHz).

Esta frequência ainda não é licenciada, representando uma espécie de fronteira a ser desbravada em um mundo cada vez mais dependente da transmissão de dados.

Em vez de uma antena metálica, Junfeng Xu e seus colegas fabricaram uma antena inteiramente de cerâmica e totalmente plana.

A antena é uma espécie de chip, construída pelo mesmo processo de litografia usada para fazer os processadores de computador.

Antena de cerâmica

A antena consiste em uma matriz de 8 por 8 elementos irradiantes, cada um formado por cinco camadas depositadas verticalmente.

Um guia de ondas no próprio "chip-antena" é responsável por aumentar o ganho.

A antena completa mede 4,7 por 3,1 centímetros, o que a torna adequada para uma infinidade de equipamentos portáteis.

Eventualmente, esses aparelhos poderão usar faixas não licenciadas do espectro eletromagnético, "despoluindo" as regiões já atribuídas a outros serviços - pelo menos até que as autoridades nacionais resolvam regulamentar essas frequências.

Largura de banda e ganho

A antena de cerâmica apresentou uma largura de banda relativamente grande (23% para os elementos individuais e 19% para a antena como um todo), com um ganho de 22,1 decibéis - os melhores protótipos construídos até hoje não ultrapassavam uma largura de banda de 10%.

A largura de banda de uma antena revela a faixa de frequências ao longo da qual seu desempenho não cai por problemas no casamento de impedâncias, enquanto o ganho mede a capacidade da antena em converter potência de entrada em ondas de rádio em uma direção específica.

Uma antena ideal deve não apenas ser compacta e leve, mas também ter uma grande largura de banda e um alto ganho, o que lhe dá uma eficiência elevada.

Os pesquisadores afirmaram que vão tentar usar o mesmo projeto para criar uma antena capaz de funcionar em frequências acima dos 110 GHz.

Bibliografia:

Bandwidth enhancement for a 60 GHz substrate integrated waveguide fed cavity array antenna on LTCC
Junfeng Xu, Zhi Ning Chen, Xianming Qing, Wei Hong
IEEE Transactions on Antennas and Propagation
Vol.: 59 826-832 (2011)
DOI: 10.1109/TAP.2010.2103018




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