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Antena conformada

En radiocomunicación y aviónica, una antena conformada o matriz conformada es una antena de matriz plana que está diseñada para ajustarse o seguir una forma prescrita, [1] por ejemplo, una antena curva plana que está montada o incrustada en una superficie curva. Consiste en múltiples antenas individuales montadas sobre o en la superficie curva que funcionan juntas como una sola antena para transmitir o recibir ondas de radio . Las antenas conformadas se desarrollaron en la década de 1980 como antenas de aviónica integradas en la piel curva de las aeronaves militares para reducir la resistencia aerodinámica , reemplazando los diseños de antena convencionales que se proyectan desde la superficie de la aeronave. [1] Las aeronaves militares y los misiles son la mayor aplicación de las antenas conformadas, pero también se utilizan en algunas aeronaves civiles, barcos militares y vehículos terrestres. A medida que disminuye el costo de la tecnología de procesamiento requerida, se está considerando su uso en aplicaciones civiles, como antenas de trenes, antenas de radio de automóviles y antenas de estaciones base celulares , para ahorrar espacio y también para hacer que la antena sea menos intrusiva visualmente al integrarla en objetos existentes.

Ventajas

En los aviones modernos, se necesita una amplia variedad de antenas para funciones esenciales como la navegación, los sistemas de comunicación, el aterrizaje por instrumentos y el altímetro de radar. Estas antenas, que suelen ser entre 20 y 70 en los aviones militares, aumentan significativamente la resistencia aerodinámica y el consumo de combustible [ [2] ]. Para reducir estos efectos negativos, la integración de antenas en la superficie del avión, conocidas como antenas conformadas, ofrece una solución muy eficaz [ [3] ]. Las antenas conformadas optimizan el avión al integrarlas en el revestimiento, lo que preserva la aerodinámica y mantiene la funcionalidad.

Cómo funciona

Las antenas conformadas son una forma de antena de matriz en fase . Están compuestas por una matriz de muchos elementos de antena planos pequeños e idénticos, como antenas dipolo , de bocina o de parche , que cubren la superficie. En cada antena, la corriente del transmisor pasa a través de un dispositivo de cambio de fase , todos ellos controlados por un microprocesador (computadora). Al controlar la fase de la corriente de alimentación, las ondas de radio no direccionales emitidas por las antenas individuales se pueden combinar frente a la antena mediante el proceso de interferencia , formando un haz (o haces) potente de ondas de radio apuntando en cualquier dirección deseada. En una antena receptora , las débiles señales de radio individuales recibidas por cada elemento de antena se combinan en la fase correcta para mejorar las señales que vienen de una dirección particular, de modo que la antena se puede hacer sensible a la señal de una estación particular y rechazar las señales interferentes de otras direcciones.

En un sistema de antenas en fase convencional, los elementos individuales de la antena se montan sobre una superficie plana. En una antena conformada, se montan sobre una superficie curva y los desfasadores también compensan los diferentes desfases causados ​​por las diferentes longitudes de trayectoria de las ondas de radio debido a la ubicación de las antenas individuales en la superficie curva. Debido a que los elementos individuales de la antena deben ser pequeños, los sistemas conformados se limitan típicamente a frecuencias altas en el rango de UHF o microondas , donde la longitud de onda de las ondas es lo suficientemente pequeña como para que se puedan utilizar antenas pequeñas.

Referencias

  1. ^ ab Josefsson, Patrik Persson, Lars Josefsson, Patrik Persson; Patrik Persson (2006). Teoría y diseño de antenas de matriz conformal. Estados Unidos: John Wiley and Sons. págs. 1–9. ISBN 0-471-46584-4.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  2. ^ Schneider, SW; Bozada, C.; Dettmer, R.; Tenbarge, J. (2001). "Tecnologías habilitadoras para futuras aperturas conformales estructuralmente integradas". Simposio internacional de la IEEE Antennas and Propagation Society. 2001 Digest. Celebrado en conjunto con: USNC/URSI National Radio Science Meeting (Cat. No.01CH37229) . Vol. 2. IEEE. págs. 330–333. doi :10.1109/aps.2001.959730. ISBN. 0-7803-7070-8.
  3. ^ Josefsson, Lars; Persson, Patrik (20 de enero de 2006). Teoría y diseño de antenas de matriz conformada. Wiley. doi :10.1002/047178012x. ISBN 978-0-471-46584-3.