Antenas encolhem e se aproximam do limite teórico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/07/2011

A antena hemisférica tem 1,8 vez o limite de tamanho fundamental de uma antena.
[Imagem: Carl Pfeiffer]

Ela se parece com uma lente de contato, mas é uma antena flexível e muito miniaturizada - na verdade, muito próxima do limite de miniaturização de uma antena.

Antenas em miniatura

A antena é tipicamente o maior componente wireless nos eletrônicos portáteis.

Com a miniaturização agora alcançada pela equipe do professor Anthony Grbic, da Universidade de Michigan, poderá ser possível dar capacidade wireless a equipamentos menores, assim como deixar espaço nos aparelhos atuais para a inclusão de novas funcionalidades.

A antena hemisférica tem 1,8 vez o limite de tamanho fundamental de uma antena, estabelecido em 1948 por L.J. Chu - as dimensões deste limite variam de acordo com a largura de banda de uma antena.

"Desde que o limite de Chu foi estabelecido, as pessoas têm tentado alcançá-lo. As antenas mais comuns, feitas em placas de circuito impresso, nem chegam perto. Alguns pesquisadores têm-se aproximado do limite com antenas construídas manualmente, mas elas são complicadas e não há nenhuma maneira eficiente de fabricá-las," explicou Grbic.

Antena impressa

E Grbic e seu colega Stephen Forrest fizeram mais do que miniaturizar as antenas: eles desenvolveram uma técnica tipo impressão, que permite sua fabricação em larga escala e a baixo custo.

"Nós descobrimos uma maneira de reduzir o tamanho da antena e, ao mesmo tempo, maximizar sua largura de banda, utilizando um processo que é passível de produção em massa," disse.

A antena hemisférica é impressa, utilizando um processo similar à impressão jato de tinta - mas sua condutividade é três vezes superior ao alcançado anteriormente.

A técnica de fabricação é genérica: "Ela pode ser usada para fabricar antenas de uma grande variedade de tamanhos, formas, frequências e designs," disse Carl Pfeiffer, membro da equipe. "Basicamente, se você me disser a taxa de dados exigida para uma aplicação específica, posso fazer uma antena que lhe atenda e que, ao mesmo tempo, terá o menor tamanho possível."

Frequência e eficiência

O protótipo agora apresentado pelos pesquisadores opera em 1,5 gigahertz, a faixa de frequência dos dispositivos WiFi, celulares e telefones sem fio.

A eficiência da antena é de 70 por cento, e sua dimensão é dez vezes menor do que as antenas usadas hoje nesses aparelhos.

Há poucos dias, outra equipe apresentou uma técnica similar que, embora usada para fabricar uma caneta eletrônica capaz de desenhar circuitos eletrônicos à mão, também pode ser automatizada e aplicada com o mesmo fim.