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Nanoantenas:
Antenas para Nanotecnología
University of Campinas
UNICAMP
School of Electrical and Computer Engineering
Department of Microwaves and Optics
Campinas, Sao Paulo, Brazil
Dr. Hugo E. Hernandez Figueroa
1. Breve Revisión de Antenas (Convencionales
– RF y Microondas)
2. Nano Antenas para Fotónica
3. Nano Antenas para Comunicaciones
Fotónicas Inalámbricas
4. Conclusiones
CONTENIDO
Antena:
Dispositivo pasivo que lanza la
radiación electromagnética generada
por circuitos concentrados para el
espacio libre y viceversa
Tipos de Antena
Antena Filamentares Antena de Abertura
Antena de Microfita
Tipos de Antena
Antena Refletoras
• Conjunto de 4
antenas de
microcinta, mejora la
ganancia/directividad
• Entrancia adapta las
impedâncias
• Microcinta (sección recta)
• Linea de transmisión que
alimenta la antena
Tipos de Antena
Conjuntos (Arrays)
Antenas dielétricas
d a
h
Probe
Probe
Protótipos 1
Tipos de Antena
Conjuntos
Regiones de una Antena
Patrón de Radiación
Igual para Antena
como Tx o Rx
Teorema de
Reciprocidad
Patrón de Radiación
Patrón de Radiación
Representación 3D
Representación Cartesiana
Patrón de Radiación
Polarización
Polarização Linear
linear
linear
Polarización Circular
Impedância de Entrada
Eficiência de Radiação
Ancho de Banda
Límites máximos de reflexão definem el ancho de banda de la antena
Pérdida de Retorno
Ancho de Banda
Banda Estrecha
80 MHz
Banda Ancha
570 MHz p/ -15 dB
950 MHz p/ -10 dB
Ancho de Banda
Nanoantenas
para
Fotónica
Schematic of how a nanoscale antenna structure can
serve as a bridge between microscale dielectric
components and nanoscale electronic devices
• Antenna for infrared (9000 nm) spectroscopy.
• The tapering results in a compression into a nanoscale infrared spot with
a diameter of 60 nm (λ/150)
• This permits the study of individual molecules and nanostructures.
Propagación plasmónica em a línea de transmissión
(λ = 9000 nm)
TM mode
Surface-plasmon-polaritons (SPP)
Metal: ε = εreal + i εimaginario
εreal < 0
Wireless coverage for the nano/micro world
Nano Antenas
para
Comunicaciones Fotónicas
Inalámbricas
1 Gbps en 2012
10 Gbps en 2017
1l
nl
CO
RN
BS1
BSn
Metro Network
1 2, , ... ...
i nl l l l
Generic Architecture of
an Optical-Wireless
Network
CO: Central Office
RN: Remote Node
BS: Base Station
·
··
il
nl
CO
RN
BSi
Metro Network
1 2, , ... ...
i nl l l l BS –Transceiver
FSO
BS –Transceiver
FSO
BS –Transceiver
FSO
BS –Transceiver
FSO
FSO: Free Space Optics
WPAN coverage through smart
phased array photonic
antennas
Coverage WPAN
(Wireless Personal
Area Network)
10 m range
Demonstración on-chip de
Intel (2010)
Tasas de 50 Gbps perlo com
fibra
Problema: falta de conectividad !!
Wireless coverage through
smart phased array photonic
antennas
Optical DRA – Unicamp’s Design
Optical DRA – Unicamp’s Design
Optical DRA – Unicamp’s Design
1. Nueva frente de investigación
2. Múltiplas aplicaciones
3. Desafios: nuevos materiales, nuevas
geometrias, técnicas de fabricación.
4. Nuevo tipo da antena: ça DRA Óptica
(UNICAMP)
CONCLUSIONES
Optics and Photonics Research Center
http://www.ifi.unicamp.br/foton/
State of Sao Paulo Science Foundation
http://www.fapesp.br/
Brazilian Science Foundation
http://www.cnpq.br/
Acknowledgements
Gracias por su Atención !!!!
Fin