Antenas biomiméticas

Antenas Biomiméticas
Melisa Cuevas Sánchez
mcuevas57.ieee@gmail.com

Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas Ingeniería Biónica Avenida Instituto Politécnico Nacional No. 2580, Col. Barrio la Laguna Ticomán. Delegación Gustavo A Madero, CP 07340. México, DF.

Abstract The biological organisms' ability to evolve in response to environmental changes and thehyperacute sensing capabilities that some organisms have evolved point to an interesting question: How would a biological entity evolve the capability to receive and transmit electromagnetic waves if an evolutionary environment was present in which it would have needed this capability to survive? The answer to this question could reveal new methodologies and concepts for designing small antennasystems that work within the bounds set by the laws of physics but deliver performance levels that have not been achieved to date. A good starting point for answering this question is to investigate biological organisms that already possess similar capabilities. Among a plethora of organisms that could be studied, insects are the most magnificent and inspiring subjects, since many insect specieshave hyperacute and extremely efficient sensing capabilities in ultra-small packages. In particular, the sense of directional hearing in certain insect species is most germane to the problem of superresolving electrically small antenna arrays.

1.- Introducción En la actualidad, las pequeñas antenas no son tan eficientes y no funcionan en forma adecuada más allá de una estrecha banda defrecuencias. Además, muchas aplicaciones como la televisión vía satélite o los sistemas de radar requieren antenas que puedan distinguir las señales de direcciones específicas, y las actuales antenas de pequeñas dimensiones no cuentan con estas capacidades. En consecuencia, el diseño de pequeñas antenas direccionales de mayor eficacia

es uno de los problemas más difíciles de resolver en el terrenoelectromagnético, y sin dudas su solución sería clave para poder aplicar nuevas tecnologías en el campo de las redes inalámbricas o la telefonía celular, por ejemplo. Las antenas son parte de un canal de detección o comunicación. Los sistemas biológicos suelen tener control sobre muchos aspectos de este canal, por ejemplo, la directividad y recepción de las antenas, su posición y orientación en elespacio, la forma de onda de la señal, y la codificación de las señales recibidas.

Los circuitos de retroalimentación conectan todas las etapas en las que el animal pueda ejercer el control. Las formas y mecanismos naturales en específico las orejas de los murciélagos o las pinnas son estructuras que han atraído el interés de las comunidades de investigación en acústica y electromagnética.

deincidencia, la onda sonora llega a una oreja antes que a la otro. Adicionalmente, la amplitud de las vibraciones en los dos oídos son generalmente diferentes, debido a la dispersar causada por el cuerpo del animal. Estas diferencias en el tiempo de llegada y de la amplitud de las dos señales recibidas son las claves principales utilizadas por el sistema auditivo de la mayoría de los animales paradeterminar la ubicación de la fuente emisora. En las grandes animales y seres humanos, la separación entre los dos oídos es dispersión físicamente grande y significativa. En contraste con muchas antenas convencionales, las orejas de murciélago a menudo tienen una forma geométrica muy compleja. El dispositivo propuesto está formado mediante la conexión de una placa de triángulo equilátero con unplano de masa circular y la alimentación con un monopolo.

2.- Principales antenas biomiméticas
Antena basada murciélago en las orejas del

Las orejas de los murciélagos o las pinnas son estructuras que han atraído el interés de comunidades de investigación en acústica y electromagnética. Hay más de 1000 especies de murciélagos conocidos por la ciencia y hay una correspondiente diversidad en...