Una nueva antena para un mundo móvil
Las infraestructuras actuales de comunicaciones no son capaces de mantener el ritmo de la demanda de tráfico de datos cada vez más rápido y más móvil de la sociedad. Para mejorar esta situación, el proyecto PHASOR, financiado por la Unión Europea, ha desarrollado la primera antena en fase de bajo perfil, digital, orientable electrónicamente y rentable del mundo con el fin de proporcionar comunicaciones móviles de alta velocidad por satélite. «Utilizando alternativas innovadoras frente a las tecnologías de microchip estándar, PHASOR ha reinventado radicalmente el concepto de antena, lo cual permite utilizar prácticamente cualquier superficie de un vehículo para enviar y recibir señales vía satélite», dice el coordinador del proyecto, David Garrood. «Como resultado, ahora es posible disponer de comunicaciones móviles de gran ancho de banda más económicas, fiables y, lo que es más importante, disponibles en cualquier parte». Tecnología en evolución Para establecer comunicaciones por satélite es necesario enfocar un haz estrecho de radiofrecuencia (RF) en el satélite. Normalmente, esto se consigue mediante el icónico plato de antena para satélite. Sin embargo, cuando el usuario o el satélite están en movimiento, mantener el haz de RF enfocado en el satélite resulta sumamente difícil. Para compensarlo, los sistemas estándar de comunicaciones móviles utilizan una rótula monitorizada que mantiene el plato apuntando hacia el satélite, independientemente de cómo o por dónde se mueva el usuario. Sin embargo, el problema de este método es que las piezas móviles requieren un mantenimiento periódico. Introducción del uso de matrices en fase Las matrices en fase generan esta capacidad de apuntar u orientar el haz, mediante una matriz de antenas fijas diminutas. Al cambiar electrónicamente la fase relativa de la señal que transmite cada elemento, la combinación de todas estas señales pequeñas genera un haz mayor y más enfocado en una dirección específica. «Este proceso es totalmente electrónico y, en consecuencia, la dirección del haz resultante se puede controlar y dirigir instantáneamente en cualquier dirección», comenta Garrood. «De este modo, puede realizar un seguimiento de cualquier satélite en el cielo, independientemente de cómo y por dónde se mueva, sin necesidad de utilizar ninguna pieza mecánica móvil». El desafío al que se enfrenta la solución de matriz en fase es que el sistema es grande y caro. Se necesita una forma de miniaturizar la tecnología conservando su rendimiento, o mejorándolo, y sin aumentar los costes. Redefinición de antena El sistema de antena PHASOR, compacto, no tiene piezas móviles. En su lugar, consiste en distintos módulos más pequeños, repetidos, cada uno de los cuales cabe en dos placas de circuito impreso (PCB) El PCB superior aloja la matriz de antenas integradas en la parte delantera y el microchip ASIC patentado de PHASOR en la parte trasera. Una segunda placa base proporciona alimentación, control y comunicaciones al sistema. Todo el sistema apilado mide menos de 2,5 cm de grosor. Puesto que la tecnología es digital y modular, las antenas se pueden escalar para aumentar su tamaño sin perder rendimiento; basta con añadir más módulos a la antena. «Cuantos más módulos se conectan, mayor es el área de la antema y, en consecuencia, mayor es la velocidad de datos de la conexión», indica Garrood. Gracias a su perfil delgado y su capacidad de conformado, es posible integrar la antena en cualquier superficie (de coches a barcos y de trenes a aeronaves). «Puesto que la antena PHASOR puede abarcar un área lo suficientemente grande sin problemas de resistencia aerodinámica, peso o impacto visual, cumple las exigencias de conectividad de varios megabits de distintos casos de uso y mercados», explica Garrood. De hecho, Garrood calcula que la antena de PHASOR alcanzará una cuota notable del mercado de comunicaciones móviles por satélite de banda ancha, valorado en 1,185 billones. «Prevemos que es posible alcanzar una cuota de mercado del 2,5 % en 2020 y generar 134 millones de euros en ingresos y casi ochocientos puestos de trabajo», explica.
Palabras clave
PHASOR, antena, comunicaciones móviles, matrices en fase
