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