Antena lauak teilatuetan

(Argazkia: Nafarroako Unibertsitate Publikoa; LABEIN)

Miguel Beruetek diseinatu eta patentatu duen antena zentimetro bat eskaseko lodiera duen aluminio-xafla bat da, zirkulu zentrokideak ditu, eta sabaian edo horman jar daiteke. Irrati-uhinak eta mikrouhinak jaso ditzake antenak. Uhin horiek osatzen dute, hain zuzen ere, telebistaren, telefono mugikorren, sare informatiko lokalen, wi-fiaren eta abarren espektro elektromagnetikoa.

Begi-inpaktu txikiagoa

Antena horrek, laua izanik, egun merkaturatzen diren antenek baino begi-inpaktu txikiagoa eragiten du. Gainera, ez da oso garestia, gailu osoa metalikoa baita, eta fabrikatzeko erraza. Erradiazio-ezaugarriei dagokienez, ohiko antenekin lehiatzen du, norabide-antena edo isotropoa izan baitaiteke gehiago, zer nahi den.

Antena isotropo apropos batek, esaterako, berdin irradiatzen du espazioko norabide guztietan. Norabide-antenak, berriz, norabide bakarrean irradiatzen du. Egungo antenak bi mutur horien artean kokatzen dira. Antena lauen kasuan, ezaugarri isotropoak edo norabidezkoak dituzten antena lauak diseina daitezke, erabili nahi den aplikazioaren arabera. Adibidez, mugikorren komunikazioetarako komenigarria da antena isotropo bat izatea, estaldura ona izateko eta seinalea mugikor batetik bestera zabaltzeko. Satelite bidezko komunikazioan, ordea, irradiatutako potentzia puntu bakarrean biltzea komeni da, gainerako norabideetan potentziarik galdu gabe. Antena parabolikoak dira azken horien adibide garbi bat.

Bestalde, telefoniaren, wi-fiaren (2.400 eta 5.000 MHz), GPRSaren (890-960 MHz eta 1.800 MHz), satelite bidezko telebistaren (7 eta 16 GHz) eta abarren seinaleek eragindako espektro elektromagnetikoaren asetasuna nolabait arintzen lagundu dezake antena lauak. Aplikazio horietan, frekuentzia altuetara jotzeko joera nabarmena da. Hain zuzen, egungo ikerketen joera oraindik ere erabili gabeko beste zenbait frekuentzia ikertzea eta horietarako aplikazioak proposatzea da.

Miguel Beruetek, bere tesian, uhin milimetrikoen frekuentzia-bandatan lan egin du, gutxi gorabehera 30 eta 300 GHz-eko frekuentzia-tartean. Alegia, espektro elektromagnetikoaren saturazioa arintzen saiatu da. Antena lauak edozein frekuentziatan diseina daitezke, baina ikertzaile nafarrak seinale milimetrikoak igorri eta jasotzeko gai diren antenak diseinatu ditu, seinale horiek informazioa transmititzeko gaitasun handiagoa baitute.

Hain justu, seinaleen transmisiorako hobekuntzak aztertzen ari zela egin zuen antena lauen diseinua ikertzaile nafarrak. Ikusi zuen xafla metaliko baten irekidura txiki batetik pasatutako seinalearen transmisioa hobetu daitekeela metalean ildoak eginda. Horixe da, antena lauen jatorria. Fenomeno horri aparteko transmisioren fenomeno deritzo, eta uhin optikoekin egiaztatuta zegoen. Uhin optikoak argi ultramorea, ikusgaia eta infragorri hurbila biltzen dituen multzoa dira. Bada, Miguel Beruetek, bere tesian, mikrouhinen eta uhin milimetrikoen tartera hedatu zuen fenomeno hori; hala, fenomenoa espektro elektromagnetiko osora zabaldu zuen.

Miguel Beruete telekomunikazio-ingeniaria.

Nafarroako Unibertsitate Publikoa

Aparteko transmisioa

Aparteko transmisioa (ET, ingelesezko sigla) oso fenomeno berezia da. Oso irekidura txikiak dituzten metal-xafla zulatuetan zehar banda-zabalera jakin bateko potentzia transmititzean datza, eta bi dira berezitasunak: batetik, irekidurak eraso-uhinaren uhin-luzera baino txikiagoak direla, alegia, bera baino txikiagoa den irekiduretatik pasatzen dela uhina; eta, bestetik, prozesu horretan seinalea indartu egiten dela.

Aparteko transmisioaren fenomenoa Estrasburgoko Louis Pasteur Unibertsitateko T. W. Ebbesen irakasleak behatu zuen lehenengoz, 1989an, uhin-luzera optikoekin egindako esperimentu batean. Zulatutako materialekin egin zuen esperimentua, eta ikusi zuen zuloetatik iristen zen argi guztia eta gehiago irteten zela. Baina azalpenik ez zion bilatu fenomeno hari, eta esperimentuaren berri ez zen aldizkari zientifikoetan argitaratu.

Aparteko transmisioaren fenomenoari ia hamar urte geroago eman zion azalpena Peter Wolff fisikari teorikoak. Orain, Miguel Beruetek aparteko transmisioaren esperimentua uhin milimetrikoen tartean egitea lortu du, eta antena berritzaile batzuk prestatu ahal izan ditu.

Metamaterialak ere bai

Metamaterialak naturan existitzen ez diren portaera elektromagnetikoak dituzten egitura artifizialak dira. Gaur egun badira horrelakoak, baina, duela gutxi arte, aspaldiko kontzeptu teoriko bat besterik ez ziren. John Pendry britainiarrak material horiek nola egin zitezkeen proposatu zuen 2000n. Geroztik, hamaika ikerketa egin dira, eta Miguel Beruete ikertzaile nafarrak nolabait elkartu egin ditu bere tesian aparteko transmisioaren fenomenoa eta metamaterialak.

(Argazkia: Nafarroako Unibertsitate Publikoa; LABEIN)

Ikertzaile nafarrak uhin milimetrikoen tartean aparteko transmisioa duten metal-xafla zulatuen metaketa periodikoan oinarritutako egitura proposatzen du bere tesian. Izan ere, metaketa horrek metamaterialen antzeko propietateak dituela egiaztatu du. Gainera, galera txikiak dituen materiala dela ikusi du.

Litekeena da egitura berriak lente perfektua egiteko erabiltzea; ohikoek baino ezaugarri hobeak dituen lente bat, fokalizazio-gaitasunari, zehaztasunen bereizmenari, eta abarri dagokienez.