A próxima geração de equipamentos eletrônicos sem fio vai exigir antenas que trabalhem em uma ampla faixa (ou banda) do espectro de frequências de micro-ondas, além de serem pequenas o suficiente para caberem em dispositivos portáteis muito compactos.
Antenas criadas sobre placas de circuito impresso podem ser muito compactas, mas o seu desempenho para aplicações na frequência UWB (Ultra-Wide Bandwith: banda ultra larga) continua a ser insuficiente para algumas aplicações.
Agora, o engenheiro Ning Chen Zhi e seus colegas do Instituto de Pesquisas Infocomm, em Cingapura, projetaram uma nova antena impressa com um desempenho acima das especificações em todo o espectro de 3,1 a 10,6 GHz.
Antena híbrida
A nova antena tem 40 milímetros (mm) de comprimento, 18 mm de largura e menos de 1 mm de espessura.
O projeto começou com uma antena dipolo padrão, que consiste de uma linha que se divide ao meio, um projeto concebido por Heinrich Hertz em 1886.
A seguir, os pesquisadores acrescentaram bordas afiladas e uma espécie de "atalho", uma ponte que liga as extremidades do dipolo. A ponte torna a antena um híbrido entre um modelo tradicional de dipolo e um modelo "loop".
A ponte de curto-circuito aumenta o comprimento por onde a corrente pode fluir ao longo da antena, levando a uma diminuição correspondente na frequência mínima que ela é capaz de detectar. Isto, por sua vez, aumenta a largura da banda de frequências em que a antena consegue operar, o que é uma métrica fundamental para o atendimento as necessidades dos equipamentos de nova geração.
Além disso, alterando o caminho do fluxo de corrente, a ponte evita que grandes correntes fluam muito próximas umas das outras em sentidos opostos, um fenômeno que tende a degradar o desempenho da antena.
Ganho da antena
O resultado prático de todas essas métricas é uma melhoria no chamado ganho da antena - a medida de sua eficiência.
Os pesquisadores também descobriram que a nova antena impressa adequa-se melhor ao resto do circuito em que ela opera - um parâmetro conhecido como "casamento de impedância".
O objetivo é usar a nova antena em aplicações como telefones celulares e produtos de redes sem fios. Para garantir isto, os pesquisadores planejam reduzir ainda mais o seu tamanho, garantindo a manutenção de todos os ganhos alcançados neste primeiro protótipo.
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