Una antena de plasma es un tipo de antena de radio actualmente en desarrollo en la que se utiliza plasma en lugar de los elementos metálicos de una antena tradicional. [1] Se puede utilizar una antena de plasma tanto para la transmisión como para la recepción . [2] Aunque las antenas de plasma solo se han vuelto prácticas en los últimos años [ ¿cuándo? ] , la idea no es nueva; una patente para una antena que utiliza el concepto fue concedida a J. Hettinger en 1919. [3]
Primeros ejemplos prácticos de la tecnología utilizada en los tubos de descarga.para contener el plasma y se denominan antenas de plasma de gas ionizado. Las antenas de plasma de gas ionizado se pueden encender y apagar y son buenas para el sigilo y la resistencia a la guerra electrónica y los ataques cibernéticos. Las antenas de plasma de gas ionizado se pueden anidar de manera que las antenas de plasma de frecuencia más alta se coloquen dentro de las antenas de plasma de frecuencia más baja. Los conjuntos de antenas de plasma de gas ionizado de frecuencia más alta pueden transmitir y recibir a través de conjuntos de antenas de plasma de gas ionizado de frecuencia más baja. Esto significa que las antenas de plasma de gas ionizado se pueden colocar en el mismo lugar y se pueden apilar conjuntos de antenas de plasma de gas ionizado. Las antenas de plasma de gas ionizado pueden eliminar o reducir la interferencia entre sitios. Las antenas inteligentes de plasma de gas ionizado utilizan la física del plasma para dar forma y dirigir los haces de antena sin la necesidad de arreglos en fase. Las señales de satélite se pueden dirigir o enfocar en los modos reflectante o refractivo usando bancos de tubos de plasma que hacen antenas de plasma de satélite de gas ionizado únicas. El ruido térmico de las antenas de plasma de gas ionizado es menor que en las antenas metálicas correspondientes en las frecuencias más altas. [1] Las antenas de plasma de estado sólido (también conocidas como antenas de plasma de silicio) con funcionalidad direccional direccional que pueden fabricarse utilizando técnicas estándar de fabricación de chips de silicio también están en desarrollo. [4] Las antenas de silicio de plasma son candidatas para su uso en WiGig (la mejora planificada de Wi-Fi ) y tienen otras aplicaciones potenciales, por ejemplo, para reducir el costo de los sistemas de prevención de colisiones de radar montados en vehículos . [4]
Operación
En una antena de plasma de gas ionizado, se ioniza un gas para crear un plasma. A diferencia de los gases , los plasmas tienen una conductividad eléctrica muy alta, por lo que es posible que las señales de radiofrecuencia viajen a través de ellos y actúen como un elemento impulsado (como una antena dipolo ) para irradiar ondas de radio o recibirlas. Alternativamente, el plasma se puede usar como reflector o lente para guiar y enfocar ondas de radio de otra fuente. [5]
Las antenas de estado sólido se diferencian en que el plasma se crea a partir de electrones generados al activar miles de diodos en un chip de silicio. [4]
Ventajas
Las antenas de plasma poseen una serie de ventajas sobre las antenas metálicas, que incluyen:
- Tan pronto como se apaga el generador de plasma, el plasma vuelve a ser un gas no conductor y, por lo tanto, se vuelve efectivamente invisible para el radar . [1] [2] [6] [7]
- Se pueden sintonizar y reconfigurar dinámicamente para frecuencia , dirección , ancho de banda , ganancia y ancho de haz , reemplazando así la necesidad de múltiples antenas. [2] [6] [7] [8]
- Son resistentes a la guerra electrónica . [6] [7]
- En las frecuencias de los satélites, exhiben mucho menos ruido térmico y son capaces de velocidades de datos más rápidas. [7] [9]
Ver también
- Lista de artículos sobre plasma (física)
Referencias
- ^ a b c 'Stealth' Antenna Made Of Gas, Impermeable To Jamming science20.com, publicado el 12 de noviembre de 2007, consultado el 14 de diciembre de 2010
- ^ a b c Centro de antena de plasma para teledetección, consultado el 14 de diciembre de 2010
- ^ Conductor aéreo para señalización inalámbrica y otros fines Patente de Estados Unidos 1309031, publicada 1919-07-08, consultada 2010-12-15
- ^ a b c Inalámbrico a la velocidad del plasma New Scientist , publicado el 13 de diciembre de 2010, consultado el 14 de diciembre de 2010
- ^ Plasma Antennas: Survey of Techniques and the Current State of the Art DC Jenn, publicado el 29 de septiembre de 2003, consultado el 15 de octubre de 2010
- ^ a b c Avances en el diseño de antenas de plasma Alexeff, I et al. , Universidad de Tennessee, ISSN 0730-9244 , ISBN 0-7803-9300-7 , publicado 2007-05-15, consultado 2010-12-14
- ^ a b c d Antenas de plasma Theodore Anderson, Casa Artech, 2011, ISBN 978-1-60807-143-2
- ^ Plasma Antennas scribd, consultado el 15 de diciembre de 2010
- ^ Una antena reflectora de plasma orientable y enfocada electrónicamente y un banco de tubos de plasma orientable y enfocado electrónicamente Archivado el 4 de enero de 2011 en la Wayback Machine Haleakala Research and Development, consultado el 14 de diciembre de 2010
enlaces externos
- Antena con longitud reconfigurable - Patente de Estados Unidos 6710746
- Antena de plasma de estado sólido - Patente de Estados Unidos 7109124
- Artículo con imagen
- Antena de plasma satelital estática
- Antenas de plasma: estudio de técnicas y estado actual del arte
- Antenas formadoras de haces de baja pérdida de inserción
- Anderson, Theodore (2011). Antenas de plasma . Boston: Casa Artech . pp. todos. ISBN 978-1-60807-143-2.