Antenas eficaces para interconexiones inalámbricas

Las conexiones tradicionales con contacto entre chips y sobre chips limitan el rendimiento a alta velocidad de los circuitos integrados. Las interconexiones inalámbricas con antenas integradas se proponen como una alternativa interesante que acelere las comunicaciones de los sistemas digitales y al mismo tiempo simplifique el proceso de diseño.

La tecnología más moderna para la fabricación de circuitos integrados permite un buen funcionamiento del circuito a frecuencias de onda milimétrica. Los científicos de MIANT (Monolithic integrated antennas) trabajaron en integrar de un modo eficaz la antena diminuta.

Este equipo propuso el empleo de los planos de tierra del circuito como elementos irradiadores para las antenas integradas. Para lograrlo subdividieron el suministro del plano de tierra en «parches» y los usaron como electrodos de antena. De esta forma se logró un aprovechamiento óptimo del área del chip, debido a que las antenas compartían la estructura de metalización con los circuitos.

El equipo combinó técnicas matemáticas y experimentales para abordar varios temas clave que obstaculizan la integración de la antena. El sustrato de silicio de las antenas incorporadas presenta pérdidas dieléctricas elevadas en el rango de las microondas. Un sustrato con elevada resistividad contribuyó a reducir las pérdidas dieléctricas en el sustrato. Además, los sustratos empleados fueron muy finos para así reducir las interferencias entre los circuitos digitales integrados y el enlace inalámbrico entre chips.

Estos estudios aportarán una base teórica sólida con la que implantar las interconexiones inalámbricas entre chips. La integración de la antena en sustratos muy finos permite alcanzar grandes velocidades de transferencia inalámbrica de datos entre chips de hasta 10 gigabits por segundo. Además de los beneficios que aporta a los sistemas digitales, este estudio sobre las antenas integradas influirá en la eficacia de los sensores destinados a recopilar datos.