Arquitecturas Reconfigurables Multibanda con Antenas Booster para Dispositivos Inalámbricos

El aumento de dispositivos inalámbricos, incluidos, por ejemplo, los dispositivos portátiles, sensores, medidores y rastreadores, ha generado una demanda de mejor rendimiento dentro de dimensiones limitadas. Esta demanda se extiende a los sistemas de antenas, que deben operar de manera eficiente en diversas bandas de frecuencia mientras se adaptan al espacio reducido disponible en los dispositivos inalámbricos.
El uso de geometrías complejas para diseñar antenas pequeñas y multibanda es uno de los métodos más comunes. Las bandas de frecuencia de operación dependen de los modos resonantes de dichas antenas. Para simplificar la complejidad del diseño, se propuso la tecnología Antenna Booster, donde las bandas de frecuencia de operación se controlan mediante el diseño de una red de adaptación, lo cual es más fácil y rápido que diseñar una antena basada en geometrías complejas.
Un desafío notable surge al mantener la adaptación en múltiples bandas de frecuencia, lo cual puede abordarse mediante el uso de la tecnología Antenna Booster en combinación con redes de adaptación pasivas. Sin embargo, debido a principios físicos, el ancho de banda no puede ampliarse indefinidamente y, por lo tanto, cuando se debe cubrir un gran número de bandas, las redes de adaptación reconfigurables se convierten en una solución competitiva. Las antenas reconfigurables se han convertido en una realidad en el diseño moderno de dispositivos inalámbricos. Se han explorado diversas metodologías de diseño, incluidos diodos varicap, diodos PIN, condensadores ajustables digitales y switches RF. Entre estas opciones, los switches RF ofrecen mayor versatilidad debido a su capacidad de proporcionar múltiples estados y la flexibilidad de incorporar componentes adicionales como condensadores o inductores, al tiempo que brindan baja pérdida de inserción y bajo consumo de energía. No obstante, estas antenas a menudo implican son físicamente grandes o requieren numerosos componentes electrónicos adicionales. Además, el enfoque reconfigurable debe adaptarse al tamaño de la Placa de Circuito Impreso (PCB) para cubrir de manera efectiva la banda de frecuencia deseada.
El objetivo de esta tesis es abordar un desafío importante aún latente en este campo: arquitecturas reconfigurables con Tecnología Antenna Booster para plataformas pequeñas (<~0.2l), donde es un reto obtener un ancho de banda capaz de cubrir grandes bandas de frecuencia, como las destinadas a aplicaciones celulares. Además, estas arquitecturas propuestas están diseñadas para ser adaptables a diversas plataformas con diferentes factores de forma, eliminando la necesidad de alterar la lista de materiales y, por lo tanto, abriendo la posibilidad de una solución universal basada en software.
Palabras clave: Tecnología de Antenna Boosters, antenas reconfigurables, antenas pequeñas y multibanda, redes de adaptación, componentes ajustables.