Antena del tipo reflectarray basada en celdas de cristal líquido para barrido electrónico en aplicaciones de ondas milimétricas.
ESCAM (Electronic Scanning Antenna for Millimeter-wave applications) es una solución de bajo coste que proporciona un barrido o reconfiguración electrónica del haz a frecuencias superiores a 100 GHz, como una alternativa al barrido mecánico, para ciertas aplicaciones en comunicaciones, radar, reconstrucción de imágenes en sistemas de seguridad y en misiones científicas de estudio de la atmosfera desde el espacio.
Esta invención proporciona una solución tecnológica de bajo coste y alta fiabilidad mediante antenas basados en cristales líquidos para proporcionar barrido o reconfiguración electrónica del haz de ondas milimétricas y rangos de Terahercios. La invención mejora las prestaciones de la antena mediante el uso de celdas multi-resonantes en una o dos capas de cristal líquido. En la actualidad, no hay ninguna tecnología disponible que proporcione barrido electrónico a frecuencias superiores a 100 GHz. Las principales ventajas de esta nueva tecnología en comparación con las antenas de barrido mecánico utilizando motores son: bajo coste, mayor fiabilidad y bajo consumo de energía.
Para ciertas aplicaciones sería deseable poder realizar un barrido electrónico del haz a frecuencias superiores a los 100 GHz. Los demostraciones anteriores de antenas de barrido basados en cristal líquido (LC) utilizaban como desfasador un solo elemento resonante sobre una capa de cristal líquido (LC). Dicha configuración tiene grandes limitaciones en ancho de banda, rango de fase y pérdidas, que la hacen inapropiada para aplicaciones prácticas.
ESCAM resuelve los problemas mencionados anteriormente utilizando celdas multi-resonantes que proporcionan una mejora en el rango de fase, ancho de banda y pérdidas. Las resonancias múltiples se pueden implementar en cada célda desfasadora mediante 3 dipolos paralelos, donde las longitudes de cada dipolo están optimizadas para mejorar el ancho de banda y el rango de fase. Otra alternativa es el uso de dos capas de LC para una mejora adicional de las prestaciones de la antena.
“Desarrollo de antenas de bajo coste basadas en cristal líquido para proporcionar barridos de haz electrónico en ondas milimétricas y en THz”
“Los ingresos de la industria global de satélites se incrementó en un 7% en 2012, ascendiendo a 185,5 billones de dólares, sobrepasando el crecimiento económico mundial (2,3%) y el de EE.UU. (2,2%)”
Esta invención ha sido desarrollada con la financiación del Gobierno español (CICYT) y de la ESA. Una referencia de la ESA es: “Este enfoque puede utilizarse para crear una nueva clase de sistemas totalmente integrados con control electrónico de la antena, “sensores inteligentes” y sintonizables FSS para los instrumentos de observación científica en el espacio en frecuencias de ondas milimétricas y de THz.
Contacto ESCAM
J.A. Encinar, G. Pérez-Palomino, M. Barba, X. Quintana, M. Andreas, J.M. Oton, A. Broquetas, J. Abril, E. Novae {jose.encinar@upm.es, xabi@tfo.upm.es, broquetas@tsc.upc.edu}
Contacto UPM
Área de Innovación, Comercialización y Creación de Empresas
Centro de Apoyo a la Innovación Tecnológica – UPM
e: innovacion.tecnologica@upm.es