Antenas de Celulares

El celular es uno de los dispositivos más usados por las personas en la actualidad con el princiapl objetivo de que haya una comunicación entre los diferentes usuarios. Por lo tanto, cada vez hay más dispositivos móviles y, por ende, más datos viajando de un lado a otro. Para estar comunicados se precisa de una red compuesta por miles de antenas receptoras y transmisoras que permiten conectar teléfonos móviles entre sí.

Históricamente estuvieron soportadas por torres. Hoy en día, tienden a ser más pequeñas y hasta imperceptibles. Pueden camuflarse en tanque de agua, luminarias y hasta en paredes. Cada municipio tiene su propia reglamentación para la habilitación e instalación de antenas.

¿Cómo se instala una antena? es otra de las preguntas. Primero se realizan estudios para definir la mejor ubicación geográfica y luego comienza la etapa más compleja: la instalación. Se importan equipamientos y se acondicionan los edificios y después se realizan pruebas de calidad y optimizaciones para la adecuación a la red existente. Finalmente, las antenas son habilitadas para operar.

¿Cómo funciona una llamada?

El usuario marca un número, la antena recibe la señal, la procesa y la deriva a los nodos de conmutación (equipos técnicos intermediarios). De allí, la llamada pasa a una nueva antena a la que está conectada el destinatario y el teléfono suena.

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.

Una plancha con las antenas fractales que van dentro de los celulares modernos. 

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.