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Conmutadores de antenas de alto rendimiento

La tecnología de conmutadores nanoelectromecánicos (NEM) podría cambiar el futuro de las comunicaciones inalámbricas. Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha diseñado conmutadores NEM que podrían ser aplicables en antenas reconfigurables.

Economía digital

Por su gran potencial, los conmutadores NEM son componentes atractivos para los sistemas de comunicaciones inalámbricas cognitivos de nueva generación. Sin embargo, los problemas de fabricación asociados con los sistemas de litografía y los equipos de procesamiento submicrométricos han impedido su uso generalizado. En el proyecto «Development of high-performance and high-reliability NEMS switches for smart antenna structures» (NEMSMART), financiado por la Unión Europea, un grupo de científicos encontró el modo de mejorar la fiabilidad del funcionamiento de la conmutación con NEM. La investigación estaba orientada hacia dos tecnologías de conmutación de radiofrecuencia alternativas: conmutadores de microfluidos con metales líquidos y conmutadores a base de materiales inteligentes. La fórmula de microfluidos, basada en el método de humectación sobre dieléctrico, tuvo un éxito limitado, ya que las gotas de metal líquido se oxidaban y dejaban residuos metálicos. Por este motivo, los científicos estudiaron el uso de materiales inteligentes como componentes de conmutación, en los cuales no se producía fricción estática ni contaminación. Entre estos últimos se eligieron materiales ferroeléctricos y en cambio de fase. Aunque los primeros ofrecían una constante dieléctrica ajustable, los últimos permitían ajustar la resistencia debido a la transición de estado de material amorfo a cristalino. La razón de conmutación de los NEM era mucho menor que la de sus equivalentes microelectromecánicos y microfluídicos. Sin embargo, el esquema de conmutación no implicaba ninguna pieza frágil. Después de su desarrollo con éxito, los conmutadores NEM de alta fiabilidad propuestos, basados en materiales inteligentes, se podrían integrar fácilmente en arquitecturas de antenas con el fin de hacer realidad las antenas reconfigurables multifuncionales. De este modo, NEMSMART allanó el camino hacia innovaciones radicales en el diseño de antenas y su implementación que no se habían producido desde la invención de las antenas anteriores.

Palabras clave

Conmutadores de antena, nanoelectromecánico, comunicaciones inalámbricas, antenas reconfigurables, estructuras de antenas inteligentes, conmutador de radiofrecuencia, microfluídico, metales líquidos, materiales inteligentes, arquitecturas de antenas

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