28<< PERSONALIZACIÓN Y OPTIMIZACIÓN de antenas con la nueva ciencia de los materiales y técnicas de producción En un mundo cada vez más conectado, aumenta la demanda de mejora de rendi- miento en las antenas. Con los dispositivos inalámbricos en constante proceso de ‘adelgazamiento’, los tamaños y los pesos permisibles de las antenas también están disminuyendo rápidamente. Al mismo tiempo, crece la necesidad de reducir el con- sumo de energía, ya que los dispositivos alimentados por batería pueden funcionar más tiempo entre cargas. Esta demanda de prestaciones también tiene que encontrar su balance con el coste y, por supuesto, con los límites impuestos por las leyes de la física, que hacen que el diseño de una antena se convierta en una solución intermedia entre los atributos de rendimiento. El aspecto más importante que rige el diseño de una antena pequeña es la relación entre tamaño, ganancia y ancho de banda; si bien es posible optimizar un diseño para cualquiera de estos parámetros, las compensaciones son esenciales y habrá que realizar un balance, ya que los tres aspectos no se pueden optimizar en la misma solución. Por ejemplo, si aumentamos el ancho de banda (bajando el factor de calidad, Q), la antena tendría que tener mayor tamaño. Y si reducimos la ganancia (y, en consecuencia, la e ciencia), pode- mos incrementar el ancho de banda y lo demás. Los fabricantes han intentado ‘hacer excepciones’ de muy diversas mane- ras, como la integración de múltiples antenas en un mismo encapsulado para ahorrar espacio. De este modo, se consigue contar con componentes más compactos, ligeros y económicos a expensas de la e - ciencia y el consumo de energía. Las antenas sintonizables son otra alternativa – si sólo se nece- sita cubrir una determinada parte de la banda en un determinado momento, es posible fabricar un modelo de banda estrecha con un menor formato y sintonización diná- mica en la frecuencia requerida. Sin embargo, una vez más, el consumo de energía se verá afectado. Las últimas técnicas para optimizar el tamaño y el ancho de banda y mantener el consumo incluyen el desarrollo de nuevos materiales de mayor permitividad (constante dieléctrica) y diseños que usen formas 3D y metalización de baja pérdida. Materiales a medida Un material de sustrato de antena tiene un gran efecto en su rendi- miento. Si la permitividad y la permeabilidad de dicho material pueden aumentar (quizás usando nuevos elementos cerámicos robustos espe- cialmente diseñados), es posible conseguir más ancho de banda en menos volumen. Y si la permitividad del material puede variar a lo largo de su volumen, también es posible usarlo para precisar la frecuencia de la forma de onda, otra forma de ‘burlar’ las restricciones físicas y construir componentes más delgados. Los materiales compuestos a medida de TE Connectivity suelen ser la combinación de un polímero, elegido por sus propiedades de procesa- miento (mecánicas, químicas y térmicas), y de un material de relleno de óxido metálico, que es el responsable de las propiedades dieléctricas. Estos materiales de relleno han sido creados especí camente para tener la máxima permitividad posible. A la hora de construir antenas personalizadas, se seleccionan los mate- riales adecuados y sus proporciones relativas para dotar del rendimiento deseado. Entonces, los dos materiales se pueden mezclar para crear el Martin Keenan, director técnico de Avnet Abacus TÉCNICAS PRODUCCIÓN