Investigación. Antenas de Celulares.

Hace unas décadas surgió la invención del teléfono móvil, el cual evoluciono la forma en como se podían comunicar las personas. Este invento a tenido varias modificaciones a lo largo del tiempo, pero la mas notoria que podemos destacar es en el componente que usamos para recibir y enviar llamadas, la antena. Los modelos anteriores necesitaban de una antena bastante notoria para poder desarrollar sus actividades de comunicación, pero ahora en los modelos mas modernos nos percatamos de que ya no es necesario ese complemento, ¿A que se debe?

Antes de conocer como funcionan las antenas de los dispositivos móviles hoy en día debemos comprender como se implementa la comunicación en estos aparatos. Debemos entonces recurrir al concepto de Telefonía Móvil el cual abarcaría estas incógnitas.

La Telefonía Móvil es la comunicación que se da a través de teléfonos móviles, es aquella en las que los teléfonos no están conectados físicamente mediante cables. El medio de transmisión es el aire y el mensaje se envía por medio de ondas electromagnéticas. 

Básicamente está formada por dos grandes partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) que está compuesta de antenas repartidas por la superficie terrestre y de los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a dicha red. Tanto las antenas como los terminales son emisores-receptores de ondas electromagnéticas con frecuencias entre 900 y 2000 MHz.

La comunicación por telefonía móvil consta de 3 partes 

1) Estaciones base: son las encargadas de transmitir y recibir la señal. 

2) Centrales de conmutación: son las que permiten la conexión entre dos terminales concretos. Hoy en día la conmutación es digital, electrónica y totalmente automatizada. Hace la conexión entre los 2 teléfonos, conecta a los dos usuarios, el que hace la llamada y el que la recibe.

3) Teléfonos móviles: son los encargados de recoger o enviar la señal a la estación base.

Ahora retomando el tema. ¿Qué tipo de antenas son las que usan hoy en dia los teléfonos móviles? A sus antenas se les conoce como Antenas Fractales.

Los investigadores empezaron a aplicarlos hace diez años a un problema particularmente espinoso: el diseño de antenas. Las antenas son objetos sencillos en apariencia, pero la teoría subyacente, basada en las ecuaciones de Maxwell para el electromagnetismo, es casi impenetrable.

Los fractales mejoran el diseño de antenas básicamente por dos motivos. En primer lugar, pueden aumentar el rendimiento de las antenas compuestas. Muchas antenas que en apariencia parecen constituir una sola unidad –gran parte de las antenas de radar, entre ellas- están en realidad compuestas por una formación de hasta un millar de pequeñas antenas. Su disposición suele ser o perfectamente regular o, por el contrario, aleatoria.

Dwight Jaggard y Douglas Werner han descubierto que una distribución fractal puede combinar la robustez de los sistemas aleatoriamente dispuestos con el rendimiento de los regulares, todo ello utilizando la cuarta parte de elementos. Los fractales pueden ofrecer desorden a pequeña escala y orden a gran escala.

En segundo término, la forma fractal puede ser beneficiosa incluso para antenas aisladas. Nathan Cohen y un equipo de ingenieros de la Universidad Politécnica de Cataluña, han experimentado, de forma independiente, con hilos doblados siguiendo la forma de las curvas de Koch, o de los triángulos de Sierpinski. Al replegar así la antena se consigue no sólo alojar la misma longitud en un espacio seis veces menor, sino que su forma dentada genera capacitancia e inductancia adicionales, haciendo innecesarios elementos externos para su sintonización o para aumentar la anchura de la banda de frecuencias que pueda recibir. 

Uno de los ingenieros de T&M Antenas, empresa productora de antenas para los teléfonos móviles de Motorola, afirma que el rendimiento de las antenas fractales es un 25 por ciento mayor que el de las habituales antenas romas, revestidas de goma, con que van equipadas muchos teléfonos móviles o inalámbricos.

Ademas son más baratas de fabricar, operan en múltiples bandas, lo que permite incorporar un receptor GPS al teléfono, al tiempo que la antena puede quedar oculta en el interior del aparato.