Diseño, fabricación y medida de redes conformadoras de haces

La conectividad masiva es una de las principales características que requerirán los usuarios en los futuros sistemas de comunicaciones inalámbricas 5G. Numerosos informes muestran una evidencia cuantitativa de la futura explosión de las transmisiones de datos inalámbricas, ya que cada usuario va a exigir conectividad total y en todas partes. Se afirma que el número de dispositivos en una década podría alcanzar las decenas o incluso cientos de billones, impulsados por nuevas aplicaciones que se extienden más allá de las comunicaciones personales. Por tanto, es necesario desarrollar tecnologías innovadoras, inteligentes y eficientes para hacer frente a esta demanda, comenzando por los sistemas radiantes.

Las antenas multihaz se consideran un elemento clave en el desarrollo de los futuros sistemas de comunicaciones inalámbricas 5G, sobre todo por el incremento de la capacidad de transmisión de datos por unidad de superficie. Estas antenas permiten combatir los problemas de propagación e interferencias, generando múltiples haces simultáneos muy directivos que posibilitan dar servicio a un número muy elevado de usuarios concentrados en un área de cobertura muy reducida.

La utilización de estas antenas en sistemas Wi-Fi permitirá reducir notablemente el número de antenas necesarias para cubrir una determinada área geográfica, ya que una única antena multihaz, dependiendo del número de haces con el que trabaje, permitirá coberturas semejantes a las obtenidas con 4 u 8 antenas convencionales distribuidas en diferentes emplazamientos. Las antenas multihaz permitirán, así, simplificar mucho la infraestructura necesaria para proporcionar servicio de acceso de datos inalámbrico en entornos con alta densidad de usuarios, como por ejemplo en eventos deportivos, reduciendo considerablemente el número de emplazamientos necesarios para las antenas y facilitando un rápido despliegue de servicios.

Las antenas multihaz requieren complejas redes de alimentación que producen los desfases necesarios para realizar la conformación de los múltiples haces. Dentro de este ámbito, investigadores del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM) de la Universitat Politècnica de València, poseen dilatada experiencia en el diseño de redes conformadoras de haces basadas en matrices de Butler formadas por acopladores y desfasadores.

El grupo trabaja en el diseño, fabricación y medida de redes conformadoras de haces en diferentes bandas de operación, bien empleando elementos integrados o con tecnología impresa de microondas. Desde sus laboratorios, los investigadores del iTEAM son capaces de conseguir, mediante la aplicación de técnicas de compactación adecuadas, redes de alimentación totalmente pasivas, que presenten reducido tamaño y bajo perfil, para que resulten fácilmente integrables con el resto de circuitería de los equipos de radio.