ES2965002T3 - Elemento radiante, antena y procedimiento de fabricación asociado - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un elemento radiante de una antena (10) que comprende: - al menos una nanoestructura (45) similar a un cable, extendiéndose cada nanoestructura (45) similar a un cable a lo largo de la misma dirección (D), denominada dirección común, entre una primer extremo (55) y un segundo extremo (60), y - un inductor (50) conectado a cada primer extremo (55) de una nanoestructura (45), estando hecho el inductor (50) de un primer material conductor, el inductor (50) extendiéndose en un plano normal a la dirección común (D), teniendo el primer material conductor una conductividad eléctrica que varía bajo el efecto de una variación en un campo eléctrico aplicado dentro del primer material conductor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento radiante, antena y procedimiento de fabricación asociado

El campo de la invención es el de los dispositivos de microondas, como las antenas de red.

Dichos dispositivos pueden utilizarse en diversas aplicaciones, como aplicaciones de radar en aviónica y aeroespacial, comunicación de alta velocidad y tecnologías espaciales.

Una antena de red está formada por una red bidimensional de elementos radiantes.

La presente invención se refiere a un elemento radiante y a una antena que comprende dicho elemento radiante. Existen numerosos tipos de antenas, que varían según las aplicaciones previstas, por ejemplo en función de la longitud de onda y de la potencia, o de las características espectrales de la emisión deseada. En particular, muchos tipos de antena comprenden un conjunto de elementos radiantes, también conocidos como antenas elementales. Los elementos radiantes pueden utilizarse para mejorar la ganancia de la antena o controlar su directividad o la forma del haz transmitido controlando su disposición, configuración o la señal eléctrica que alimenta a cada uno de ellos. Sin embargo, las antenas existentes tienen dimensiones relativamente grandes, del orden de varios centímetros a varias decenas de centímetros en función de la frecuencia y la potencia requeridas por la aplicación de destino, y por lo tanto un gran volumen y peso. Las grandes dimensiones son un problema para determinadas aplicaciones, como los dispositivos móviles, ya que aumentan el volumen y/o el peso de los dispositivos. Además, los dispositivos que contienen antenas grandes son más difíciles de transportar. También es difícil integrar antenas en dispositivos cuya geometría es fija para funciones distintas de la comunicación.

El documento US 2009/251371 A1 describe una solución para la comunicación hacia o desde un nanodispositivo, proporcionada por una antena basada en nanoestructuras, para eliminar la necesidad de proporcionar una conexión de comunicación física al nanodispositivo.

El documento US 2009/251267 A1 describe un inductor que comprende una línea conductora que comprende un material en el que una resistencia eléctrica varía en función de un campo eléctrico aplicado al material y/o primero y segundo electrodos conectados eléctricamente a primera y segunda porciones extremas de la línea conductora. El documento CN 105914201 A describe una lámina de grafeno que pasa a través de un inductor ajustable. La lámina de grafeno comprende una capa de bobina de grafeno, una capa de medio aislante, una capa de control de electrodos y un sustrato.

El documento US 2005/116861 A1 propone una pequeña antena con característica de respuesta en banda de alta frecuencia, que comprende un radiador hecho de un nanotubo de carbono.

Brun C et al, "Monopole antenna based on carbon nanotubes", IEEE - MTTS International Microwave symposium digest, US, 2 de junio de 2013, páginas 1-4 , trata de una antena monopolo de ondas milimétricas con reducción de tamaño utilizando los efectos cuánticos de los nanotubos de carbono.

El documento US 3,453,618 A propone una antena para uso en comunicaciones móviles, en combinación con una unidad de montaje de antena y proporcionando adicionalmente acoplamiento de adaptación de impedancia de la antena.

Por lo tanto, existe la necesidad de un elemento radiante con una huella más pequeña que los elementos radiantes del estado de la técnica.

Con este fin, se propone un elemento radiante para una antena que comprende un conjunto de al menos una nanoestructura de alambre, extendiéndose cada nanoestructura de alambre en la misma dirección, conocida como dirección común, entre un primer extremo y un segundo extremo. El elemento radiante también comprende un inductor conectado a cada primer extremo de dicha al menos una nanoestructura de alambre, estando el inductor hecho de un primer material conductor, extendiéndose el inductor en un plano normal a la dirección común. Según la invención, el primer material conductor tiene una conductividad eléctrica que varía bajo el efecto de una variación en un campo eléctrico aplicado dentro del primer material conductor.

Ventajosamente, el inductor está configurado para tener un valor de inductancia sintonizable con una capacitancia del conjunto de al menos una nanoestructura de alambre.

Ventajosamente, el primer material conductor comprende un semimetal.

El primer material es, por ejemplo, grafeno o un dicalcogenuro de metales de transición.

Ventajosamente, al menos una nanoestructura de alambre es un nanotubo de carbono.

Ventajosamente, el conjunto de al menos una nanoestructura de alambre comprende varias nanoestructuras de alambre.

Ventajosamente, cada nanoestructura de alambre tiene una relación de aspecto superior a 20.

Ventajosamente, el inductor tiene forma de espiral.

Ventajosamente, el conjunto de al menos una nanoestructura de alambre comprende varias nanoestructuras de alambre.

Ventajosamente, en este último caso, el inductor está configurado para tener un valor de inductancia sintonizable con una capacitancia del conjunto de nanoestructuras de alambre.

La invención también se refiere a una antena elemental que comprende un primer elemento radiante según la invención. La antena también incluye una línea de transmisión que comprende una zona hecha de un segundo material conductor y dos planos de tierra, la línea de transmisión se extiende en el mismo plano que el inductor y la zona está conectada al inductor, cada plano de tierra está hecho de un tercer material conductor, la zona está dispuesta entre los dos planos de tierra. Según la invención, la antena comprende un generador de tensión continua variable capaz de aplicar el campo eléctrico dentro del primer material conductor.

Como el generador de tensión continua es un generador de tensión continua variable, el generador de tensión continua es capaz de aplicar un campo eléctrico variable dentro del primer material conductor.

Ventajosamente, el elemento de antena comprende un electrodo en contacto físico con el inductor, aplicando el generador de tensión el campo eléctrico interior al primer material conductor a través del electrodo.

La invención también se refiere a una antena de red. Comprende una red de varios elementos radiantes de acuerdo con la invención. En otras palabras, comprende varias antenas elementales según la invención, dispuestas de modo que los elementos radiantes de las diferentes antenas elementales formen una red de elementos radiantes.

Ventajosamente, las inductancias de los elementos radiantes son coplanares o capaces de ser coplanares.

La antena de red comprende, por ejemplo, varios elementos radiantes que incluyen un primer elemento radiante según la invención y un segundo elemento radiante según la invención, teniendo el primer elemento radiante y el segundo elemento radiante conjuntos de al menos una nanoestructura de alambre con diferentes capacitancias.

Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, que se da únicamente a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que :

La figura 1 es un diagrama de una antena que comprende un conjunto de elementos radiantes y un conjunto de líneas de transmisión,

La figura 2 es una vista en sección transversal de un elemento radiante de la invención y una línea de transmisión de la figura 1; el elemento radiante comprende un haz de nanoestructuras,

La figura 3 es una vista superior de un haz de nanoestructuras,

La figura 4 es una vista superior del elemento radiante y la línea de transmisión de la figura 2,

La figura 5 muestra esquemáticamente una curva de valores de la inductancia cinética de un inductor formado a partir de una pluralidad de capas monoatómicas de grafeno en función de una tensión aplicada a los terminales del inductor,

La figura 6 es una representación esquemática de un elemento radiante según la invención asociado a un generador de tensión continua regulable, el elemento radiante comprende un haz de nanoestructuras,

La figura 7 es una representación esquemática de curvas que muestran los valores real (línea continua) e imaginario (línea discontinua) de la impedancia de entrada de una antena en función de la frecuencia,

La figura 8 muestra una curva que representa la reactancia de un haz de nanoestructuras de nanocables en función de la frecuencia,

La figura 9 muestra una primera realización de una antena de red que comprende un conjunto unidimensional de elementos radiantes según la segunda realización.

La figura 10 muestra una primera realización de una antena de red que comprende un conjunto unidimensional de elementos radiantes según la segunda realización.

La figura 11 es un diagrama de flujo de las etapas de un procedimiento de fabricación de un elemento radiante.

De una figura a otra, los mismos elementos se identifican con las mismas referencias.

En la figura 1 se muestra una antena 10.

La antena 10 está configurada para transmitir y/o recibir un conjunto de ondas electromagnéticas. Por ejemplo, la antena 10 está configurada para transmitir y recibir un conjunto de ondas electromagnéticas.

La onda electromagnética tiene una frecuencia comprendida entre 3 kilohercios (KHz) y 300 gigahercios (GHz). Cabe señalar que la frecuencia de la onda electromagnética puede variar en función de las aplicaciones previstas para la antena 10.

La antena 10 comprende un sustrato 15, elementos radiantes 20 y líneas de transmisión 25.

De acuerdo con el ejemplo mostrado en la Figura 1, la antena 10 comprende una línea de transmisión 25 para cada elemento radiante 20.

Alternativamente, la antena 10 comprende un único elemento radiante 20 y una única línea de transmisión 25. La antena 10 también comprende una toma de tierra eléctrica, como una estructura metálica. Alternativamente, la toma de tierra eléctrica es un circuito eléctrico conectado a tierra.

El sustrato 15 está diseñado para soportar los elementos radiantes 20 y las líneas de transmisión 25.

El sustrato 15 tiene una cara de soporte 30.

La cara de apoyo 30 es plana.

Una dirección normal Z se define como la dirección perpendicular a la cara de apoyo 30. También se define el eje Z, definido por la dirección Z y orientado en la dirección del sustrato hacia los elementos radiantes.

El sustrato 15 comprende una placa de soporte 35 y una capa tampón 40.

La placa de soporte 35 está configurada para soportar la capa amortiguadora 40, los elementos radiantes 20 y las líneas de transmisión 25.

La placa de soporte 35 está hecha de silicona, por ejemplo. Alternativamente, la placa de soporte 35 está hecha de alúmina.

La placa de soporte 35 tiene, por ejemplo, un grosor de entre 200 micrómetros (|jm) y 500 jm .

La placa de soporte 35 está hecha de un material con resistividad eléctrica. La resistividad eléctrica es, por ejemplo, mayor o igual a 10000 Ohm.centímetro. Esta resistividad eléctrica limita las pérdidas de radiofrecuencia en la placa de soporte 35.

Cabe señalar que puede utilizarse un material distinto del silicio para fabricar la placa de soporte 35. La capa amortiguadora 40 se interpone entre, por un lado, la placa de soporte 35 y, por otro, los elementos radiantes 20 y las líneas de transmisión 25.

La capa amortiguadora 40 está limitada en la dirección normal Z por la placa de soporte 35 y la cara de soporte 30. La capa amortiguadora 40 está hecha de un material eléctricamente aislante. La capa tampón 40 está hecha, por ejemplo, de óxido de silicio.

La capa tampón 40 tiene un espesor en la dirección Z normal de entre 500 nanómetros y 5 micrómetros. Por ejemplo, el espesor de la capa tampón 40 es de 2 micrómetros.

En la figura 2 se muestra una vista en sección transversal de un elemento radiante 20 en un plano paralelo a la dirección normal Z.

Cada elemento radiante 20 está configurado para transmitir y/o recibir una onda electromagnética.

Cada elemento radiante 20 comprende un haz F de nanoestructuras 45 y un inductor 50.

El haz o fajo F comprende al menos diez nanoestructuras 45.

El fajo comprende, por ejemplo, miles o millones de nanoestructuras 45.

Alternativamente, el elemento radiante 20 comprende una única nanoestructura 45.

El término "nanoestructura" se refiere a una estructura con al menos una dimensión nanométrica.

Una dimensión de un objeto, medida en una dirección, es la distancia entre los dos puntos del objeto más alejados en esa dirección. Una dimensión nanométrica es una dimensión estrictamente inferior a 1 micrómetro, preferiblemente estrictamente inferior a 100 nanómetros.

Se define una dirección D para cada nanoestructura 45. Esto significa que cada nanoestructura 45 se extiende a lo largo de la dirección D definida para la nanoestructura 45 en cuestión.

La dirección D de cada nanoestructura 45 es paralela a la dirección normal Z.

Cada nanoestructura 45 tiene un primer extremo 55 y un segundo extremo 60. Cada nanoestructura 45 se extiende entre el primer extremo 55 y el segundo extremo 60.

La dirección D es, por ejemplo, paralela a la dirección normal Z.

La dirección D es común a todas las nanoestructuras 45 del mismo elemento radiante 20.

Para cada nanoestructura 45 se define un diámetro medido en un plano perpendicular a la dirección D. El diámetro de cada nanoestructura 45 está comprendido entre 2 nanómetros (nm) y 10 nm.

La longitud de cada nanoestructura 45 está comprendida entre 300 pm y 1 milímetro (mm). En particular, la longitud de cada nanoestructura 45 es mayor o igual a 500 pm.

La longitud de cada nanoestructura 45 se mide a lo largo de la dirección común D.

Cada nanoestructura 45 es una nanoestructura de alambre. Una estructura de alambre es aquella cuya longitud es estrictamente superior a 10 veces su diámetro. La relación entre la longitud en el numerador y el diámetro en el denominador se denomina "relación de aspecto", también conocida como relación de forma.

Ventajosamente, cada nanoestructura 45 es tal que la relación de aspecto es estrictamente superior a 20.

Los nanotubos son ejemplos de nanoestructuras 45 en forma de alambre. Los nanotubos son estructuras de alambre huecas con un diámetro inferior a 100 nanómetros.

En otras palabras, un nanotubo es una nanoestructura de alambre hueco.

Por "haz" se entiende un conjunto de nanoestructuras 45 en el que las nanoestructuras 45 están separadas por una distancia inferior o igual a la longitud de las nanoestructuras 45. La distancia entre las nanoestructuras 45 se mide en un plano perpendicular a la dirección común D.

En casos particulares, la distancia es inferior o igual a la mitad de la longitud, por ejemplo inferior o igual a una quinta parte de la longitud, en particular inferior o igual a una décima parte de la longitud.

Según una realización, se define un valor mediano para la longitud de las nanoestructuras 45 del mismo haz F. El valor mediano es un valor tal que la mitad de las nanoestructuras 45 del haz F en cuestión tienen una longitud mayor o igual que el valor mediano, y la otra mitad tiene una longitud menor o igual que el valor mediano.

Las longitudes de las nanoestructuras 45 en el haz considerado varían entre el 50% (%) y el 150% del valor mediano. El valor mediano es, por ejemplo, superior o igual a quinientos micrómetros.

Se define una longitud total para el haz F. La longitud total se define, por ejemplo, como la longitud de la nanoestructura 45 más larga entre todas las nanoestructuras 45 pertenecientes al haz F.

La longitud total es, por ejemplo, idéntica para cada haz F.

Según una realización, las longitudes totales de al menos dos haces F son diferentes entre sí.

El haz tiene una envoltura común a todas las nanoestructuras. Por "envoltura" se entiende una superficie que envuelve las nanoestructuras 45 y es tangente a las nanoestructuras 45 que delimitan el haz F en un plano perpendicular a la dirección común D.

Se define una dimensión lateral máxima para la envoltura. La dimensión lateral máxima es la mayor dimensión de la envoltura en un plano perpendicular a la dirección común D. La dimensión lateral máxima está comprendida entre 10pm (o 20pm) y 1mm.

Se define para el haz F una relación de aspecto igual a la relación entre, en el numerador, la longitud total del haz F y, en el denominador, la dimensión lateral máxima.

La relación de aspecto del haz F está, por ejemplo, entre 5 y 15. En una realización, la relación de aspecto del haz F es menor o igual a 10. Está, por ejemplo, entre 9 y 10.

El fajo F tiene típicamente una longitud total de entre 100 micrómetros y 1 mm y un diámetro de entre 10 micrómetros y 100 micrómetros.

La relación de aspecto depende de la frecuencia de transmisión o recepción objetivo, es decir, en función de la frecuencia resonante objetivo.

En aplicaciones de radiofrecuencia, el haz o fajo F está ventajosamente configurado para resonar a una frecuencia de entre 1GHz y 100GHz.

El haz F se muestra en la Figura 3 visto en la dirección común D.

La envoltura tiene una sección transversal circular a la dirección común D.

Cabe señalar que pueden preverse formas distintas de la circular para la sección del haz F. Por ejemplo, la sección del haz F tiene una forma circular, o una forma poligonal como una forma rectangular o en cruz.

Las nanoestructuras 45 están todas hechas del mismo material. En particular, cada nanoestructura 45 es un nanotubo de carbono.

En la Figura 3, cada nanoestructura 45 es un nanotubo de carbono de doble capa. Cabe señalar que los nanotubos de carbono pueden ser nanotubos de carbono de pared simple, nanotubos de carbono de pared múltiple o MWCNT en referencia a la expresión anglosajona “multi-wall carbon nanotubes” o una mezcla de nanotubos de carbono de pared simple y nanotubos de carbono de pared múltiple. Cabe señalar que, en lugar de nanotubos de carbono, pueden utilizarse otros tipos de nanoestructuras 45 similares a alambres.

Los nanotubos de carbono están ventajosamente alineados verticalmente. En otras palabras, los nanotubos de carbono se extienden longitudinalmente en la misma dirección D.

Cabe señalar que pueden utilizarse otros tipos de nanoestructuras de alambre 45 en lugar de nanotubos de carbono. Por ejemplo, las nanoestructuras 45 son nanocables, por ejemplo nanocables de silicio u otro material semiconductor. Según otra variante, las nanoestructuras 45 están hechas de un material conductor de la electricidad, como un material metálico.

El inductor 50 de cada elemento radiante 20 se extiende en un plano normal a la dirección común D. Cada inductor 50 tiene, por ejemplo, la forma de una capa conductora transportada por el sustrato 15. Por ejemplo, cada inductor 50 es perpendicular a la dirección normal Z y a la dirección común D. En particular, el inductor 50 es transportado por la capa amortiguadora 40.

El inductor 50 está hecho de un primer material conductor.

Según el ejemplo mostrado en la figura 4, cada inductor 50 comprende una primera porción 65 y una segunda porción 70.

La primera porción 65 se extiende en un plano perpendicular a la dirección normal Z.

La primera porción 65 se interpone entre el haz F de nanoestructuras 45 y el sustrato 15. La primera porción 65 está conectada al primer extremo 55 de cada nanoestructura 45.

La primera porción 65 tiene forma triangular en un plano normal a la dirección común D.

Cabe señalar que pueden preverse formas distintas de la triangular para la primera porción 65. Por ejemplo, la primera porción 65 tiene forma circular o cuadrada. La segunda porción 70 se extiende en un plano perpendicular a la dirección normal Z.

Se define una dimensión máxima para la segunda porción 70. La dimensión máxima se mide en un plano perpendicular a la dirección normal Z entre los dos puntos de la segunda porción 70 más alejados.

La dimensión máxima 70 está comprendida entre 100 pm y 1 mm. Por ejemplo, la dimensión máxima 70 está comprendida entre 200 pm y 500 pm. Hay que tener en cuenta que la dimensión máxima 70 puede variar.

La segunda porción 70 tiene forma de espiral en un plano perpendicular a la dirección normal Z.

La segunda porción 70 rodea a la primera porción 65 en un plano perpendicular a la dirección normal Z.

En una realización, la segunda porción 70 está formada por una sucesión de segmentos de línea recta. Por ejemplo, cada segmento de recta es perpendicular a los segmentos de recta con los que es adyacente.

Alternativamente, una parte curva de la segunda porción 70 se interpone entre dos segmentos de línea recta contiguos.

Según otra variante, la segunda porción 70 está formada por una sola curva enrollada sobre sí misma.

Cabe señalar que también puede preverse una segunda porción 70 con una forma distinta de una espiral.

La segunda porción 70 tiene un tercer extremo 75 y un cuarto extremo 80. La segunda porción 70 se extiende en espiral desde el tercer extremo 75 hasta el cuarto extremo 80.

El tercer extremo 75 es el extremo de la segunda porción 70 que está situado en la periferia de la segunda porción 70 en un plano perpendicular a la dirección normal Z.

El cuarto extremo 80 es el extremo de la segunda porción 70 que está situado en la periferia de la primera porción 65 en un plano perpendicular 5 a la dirección normal Z. El cuarto extremo 80 está, por tanto, rodeado por el resto de la segunda porción 70 en un plano perpendicular a la dirección normal Z.

El cuarto extremo 80 está conectado a la primera porción 65.

La línea de transmisión 25 se extiende en el mismo plano que el inductor 50. En particular, la línea de transmisión 25 tiene la forma de una capa transportada por el sustrato 15.

La línea de transmisión 25 comprende una zona conductora 85 y al menos un plano de tierra 90. En particular, la línea de transmisión 25 mostrada en la figura 4 tiene dos planos de tierra 90.

La zona conductora 85 está conectada al inductor 50. Por ejemplo, la zona conductora 85 está conectada al tercer extremo 75 del inductor 50.

La zona conductora 85 está configurada para recibir una corriente eléctrica del inductor 50. En particular, dicha corriente es generada por el inductor 50 tras la recepción de una onda electromagnética.

La zona conductora 85 está configurada además para recibir una corriente eléctrica de una fuente eléctrica externa a la antena 10 y para suministrar al inductor 50 dicha corriente eléctrica. El área conductora 85 es rectangular, por ejemplo.

La zona conductora 85 tiene un espesor medido en la dirección normal Z. El espesor de la zona conductora 85 está comprendido entre 100 nanómetros y 1 micrómetro. Por ejemplo, el espesor de la zona conductora 85 es de 600 nanómetros.

La zona conductora 85 está hecha de un segundo material conductor.

El segundo material conductor es, por ejemplo, un material metálico. El segundo material conductor es, por ejemplo, molibdeno.

Según una realización, el segundo material conductor es el mismo material que el primer material conductor.

Cabe señalar que pueden preverse otros materiales conductores para la zona conductora 85.

Cada plano de tierra 90 está conectado a la tierra de la antena 10.

Cada plano de tierra 90 tiene un espesor medido en la dirección Z normal. El grosor de cada plano de tierra 90 oscila entre 100 nanómetros y 1 micrómetro.

Por ejemplo, el espesor de cada plano de tierra 90 es igual a 600 nanómetros.

Cada plano de tierra 90 está hecho de un tercer material conductor.

El tercer material conductor es, por ejemplo, un material metálico. El tercer material conductor es, por ejemplo, molibdeno.

Según una realización, el tercer material conductor es el mismo material que el primer material conductor.

Cabe señalar que otros materiales conductores son posibles para cada plano de tierra 90.

En una realización, la zona conductora 85 está dispuesta entre los dos planos de masa 90.

Una distancia, en un plano perpendicular a la dirección normal Z, entre la zona conductora 85 y el plano de tierra 90 más cercano a la zona conductora 85 está comprendida entre 50 pm y 250 pm.

Según el ejemplo propuesto, la zona conductora 85 es equidistante de los dos planos de tierra 90.

En el ejemplo mostrado en la Figura 4, el inductor 50 está al menos parcialmente interpuesto entre los dos planos de tierra 90.

Una distancia entre el inductor 50 y el plano o planos de tierra 90 está comprendida entre 20 |jm y 300 |jm.

En una realización, cada plano de tierra 90 tiene forma de L. Cada plano de tierra 90 tiene entonces una primera rama y una segunda rama, siendo las dos ramas perpendiculares entre sí.

La primera rama de cada plano de tierra 90 se extiende en la dirección del otro plano de tierra 90 perteneciente a la misma línea de transmisión 25. Por ejemplo, las dos primeras ramas de la misma línea de transmisión 25 están alineadas entre sí.

La zona conductora 85 de cada línea de transmisión 25 está, por ejemplo, interpuesta entre las dos primeras ramas de la línea de transmisión 25 en cuestión.

Las dos primeras ramas de la misma línea de transmisión 25 están, por ejemplo, interpuestas entre las dos segundas ramas correspondientes. Cada inductor 50 se interpone, por ejemplo, entre las dos segundas ramas de los planos de tierra 90 entre los que se interpone el inductor 50. Por ejemplo, el inductor 50 está alojado en un área rectangular limitada en un primer lado del área rectangular por las dos primeras ramas, en un segundo lado del área rectangular por una de las segundas ramas y en un tercer lado del área rectangular por la otra segunda rama, siendo el primer lado perpendicular al segundo lado y 5 al tercer lado.

A continuación se describirá el funcionamiento de la antena 10.

Durante la transmisión, al menos una línea de transmisión 25 recibe una primera corriente eléctrica. En particular, la primera corriente eléctrica se transmite desde un dispositivo externo a la antena 10 a la zona conductora 85.

La zona conductora 85 transmite la primera corriente eléctrica al inductor 50 del elemento radiante 20 conectado a la línea de transmisión 25 en cuestión.

En respuesta a la recepción de la primera corriente eléctrica por el inductor 50, el elemento radiante 20 emite una primera onda electromagnética.

En la recepción, al menos un elemento radiante 20 recibe una segunda onda electromagnética.

Tras la recepción de la segunda onda electromagnética, aparece una segunda corriente eléctrica en el inductor 50 del elemento radiante 20 en cuestión. La segunda corriente eléctrica es transmitida por el inductor 50 a la zona conductora 85 conectada al inductor 50.

La segunda corriente eléctrica se transmite entonces, a través de la línea de transmisión 25 en cuestión, a un dispositivo externo a la antena 10.

El elemento radiante 20 tiene dimensiones muy pequeñas. En particular, las dimensiones del elemento radiante 20 son inferiores a las dimensiones de los elementos radiantes del estado de la técnica. Por tanto, la antena 10 tiene un volumen y un peso menores que las antenas del estado de la técnica.

En particular, la combinación de la(s) nanoestructura(s) 45 y el inductor 50 permite minimizar la longitud de las nanoestructuras 45 en comparación con un elemento radiante 20 que no comprende un inductor 50.

Una relación de aspecto para el haz F de entre 5 y 15 típicamente proporciona una buena resistencia mecánica a la vez que permite una buena eficiencia en la conversión de corriente eléctrica en una onda electromagnética y viceversa. Una relación de aspecto de entre 9 y 10 es un ejemplo de relación de aspecto de especial interés para obtener una buena resistencia mecánica y eficiencia de conversión.

Además, la longitud de las nanoestructuras 45 y el valor de la inductancia del inductor 50, que varía en función de las dimensiones del inductor 50, facilitan la adaptación del elemento radiante 20 a diferentes valores de frecuencia. En particular, se obtienen antenas 10 con una amplia banda de transmisión y/o recepción cuando se utilizan diferentes longitudes totales o valores de inductancia para determinados elementos radiantes 20.

Las nanoestructuras 45 con una longitud mediana mayor o igual a 500 nanómetros proporcionan una buena eficiencia de conversión.

La forma en espiral permite obtener un inductor 50 particularmente compacto y, por consiguiente, un elemento radiante 20 de dimensiones particularmente reducidas.

El uso de una capa amortiguadora 40 hecha de un material eléctricamente aislante permite limitar las pérdidas de radiofrecuencia cuando el elemento radiante 20 está en uso.

Una antena 10 en la que cada inductor 50 está al menos parcialmente interpuesto entre los dos planos de tierra 90 correspondientes es también particularmente compacta.

Como recordatorio, el inductor 50 está hecho de un primer material conductor.

Según la invención, el primer material conductor se elige de modo que tenga una conductividad eléctrica que varíe bajo el efecto de una variación de un campo eléctrico aplicado en el interior del primer material conductor, es decir, en el interior del inductor 50.

En otras palabras, el primer material tiene una conductividad eléctrica controlable eléctricamente.

El inductor tiene un valor de inductancia L que varía bajo el efecto de la conductividad eléctrica del primer material y por lo tanto bajo el efecto de la variación del campo eléctrico aplicado al primer material conductor.

De este modo, el valor de inductancia varía bajo el efecto de una variación de tensión U1 aplicada entre dos terminales del primer material. La tensión U1 genera un campo eléctrico dentro del inductor 50.

El primer material conductor es distinto de un metal. Los metales tienen una conductividad eléctrica fija.

El primer material conductor es ventajosamente un semimetal.

Según una realización particular, el primer material conductor es grafeno.

El inductor 50 comprende, por ejemplo, una pluralidad de capas de un primer material conductor o una sola capa de grafeno.

Ventajosamente, cada capa de grafeno es una monocapa atómica. En otras palabras, tiene un grosor monoatómico. El inductor 50 puede comprender sólo el primer material conductor o comprender el primer material y al menos otro material.

El inductor 50 comprende, por ejemplo, capas alternas de grafeno y capas de otro material.

Ventajosamente, el otro material tiene una conductividad eléctrica inferior a la del grafeno.

El otro material es, por ejemplo, óxido de grafeno.

Cabe señalar que la inductancia de un elemento hecho de un material predefinido comprende una inductancia magnética esencialmente definida por las características geométricas del elemento y una inductancia cinética debida al desplazamiento de electrones dentro del material bajo tensión. Al variar la tensión aplicada entre dos terminales del elemento, variamos la velocidad a la que se mueven los electrones dentro del material y, por tanto, su inductancia cinética, mientras que su inductancia magnética no varía.

Cabe señalar que la inductancia del grafeno tiene una propiedad notable. La inductancia cinética del grafeno es mucho mayor que su inductancia magnética, lo que lo distingue de los metales con una inductancia cinética insignificante. La figura 5 muestra la inductancia cinética Lk definida en H m-1 de un inductor 50 de grafeno. Esta inductancia cinética disminuye en función de la tensión U1 aplicada entre dos caras del inductor 50.

Otros materiales con una conductividad eléctrica que varía en función de la tensión eléctrica en los terminales del primer material son, por supuesto, concebibles.

Pueden utilizarse materiales bidimensionales. El primer material puede ser un dicalcogenuro de metales de transición o TMD acrónimo de la expresión anglosajona “transition metal dichalcogenide”.

Alternativamente, el primer material conductor está basado en uno o más semimetales.

Por ejemplo, puede proponerse un primer semimetal topológico que comprenda el semimetal de Dirac (Cd3As2, Na3Bi) y el semimetal de Weyl (TaAs, NbAs).

Cada inductor 50 tiene un espesor medido en la dirección Z normal. El inductor 50 tiene un grosor de entre 100 nanómetros y 1 micrómetro. Por ejemplo, el grosor del inductor 50 es de 600 nanómetros.

Cada inductor 50 tiene un valor de inductancia ajustable mediante el ajuste de un campo eléctrico aplicado dentro del inductor, es decir, mediante el ajuste de una tensión aplicada entre dos terminales del inductor 50.

La antena según la invención comprende ventajosamente, como se muestra en la figura 6, un generador de tensión continua variable G que permite aplicar una tensión continua U1 entre dos terminales FI, FS del inductor para aplicar un campo eléctrico E dentro del primer material conductor 50.

La tensión de corriente continua U1 se aplica de manera que un campo eléctrico sustancialmente uniforme E de valor variable se aplica dentro del primer material conductor.

Dado que la conductividad eléctrica del primer material conductor de la electricidad varía en función del campo eléctrico al que está sometido, la conductividad eléctrica puede ajustarse regulando el campo eléctrico.

Dado que el valor de inductancia L del inductor 50 varía en función de la conductividad eléctrica del primer material conductor de la electricidad, el valor de inductancia L varía bajo el efecto de una variación de la tensión U1, es decir, del campo eléctrico E.

Ventajosamente, como puede verse en la Figura 6, la antena comprende un electrodo EL eléctricamente conductor en contacto físico directo con el inductor 50.

El generador de tensión continua variable G es capaz de aplicar una diferencia de potencial entre el electrodo conductor EL y una masa M de forma que el primer material conductor se someta a un campo eléctrico sustancialmente uniforme.

Este campo eléctrico E se extiende a lo largo del eje Z, por ejemplo, como en la realización mostrada en la Figura 2.

El inductor 50 se extiende, a lo largo del eje Z, desde una cara inferior FI en contacto físico directo con el sustrato 15 y más particularmente con la cara de soporte 30, hasta una cara superior FS.

El sustrato 15 está unido a una placa conductora inferior PC conectada a tierra eléctrica. El sustrato 15 se interpone, a lo largo del eje Z, entre la placa conductora PC y el inductor 50.

El electrodo EL es conductor de la electricidad, por ejemplo metálico.

En la realización mostrada en la Figura 6, el electrodo EL se deposita en la cara superior FS del inductor 50. El inductor 50 se interpone, a lo largo del eje Z, entre el sustrato 15 y la cara inferior FI del inductor 50.

El generador de tensión continua variable está adaptado para aplicar una tensión continua variable U entre el electrodo EL y la placa conductora inferior PC de modo que se aplique una tensión U1 entre la cara superior FS y la cara inferior DI del inductor 50.

Cuando se aplica un voltaje U1 entre la cara superior FS y la cara inferior DI, el primer material conductor se somete a un campo eléctrico E que se extiende a lo largo del eje Z.

Alternativamente, el generador de tensión continua variable está diseñado para aplicar una tensión entre dos terminales coplanares del inductor 50 de forma que el primer material conductor se someta a un campo eléctrico que se extiende en un plano perpendicular al eje Z. A continuación, se proporcionan un electrodo coplanario y una masa que se extienden en el mismo plano transversal perpendicular al eje Z que el inductor 50. El inductor se interpone entre el electrodo y tierra en este plano transversal en una dirección. El generador está diseñado para aplicar una tensión continua entre el electrodo coplanario y tierra.

Cabe señalar que el modo resonante del elemento radiante 20 es principalmente capacitivo para el fajo F de nanoestructuras de alambre e inductivo para el inductor. Una nanoestructura de alambre tiene una resistencia elevada cuando está sola, mientras que un fajo F de nanoestructuras de alambre tiene una resistencia muy baja, de hasta 50 Ohmios. Por tanto, pasa a ser esencialmente capacitiva. Las nanoestructuras de alambre dispuestas en un fajo forman un elemento equivalente a una capacitancia C. Esta capacitancia distribuida C depende del número de nanoestructuras de alambre, de su diámetro y del factor de forma.

La adición de un inductor en serie con el fajo F, (por ejemplo del tipo espiral como se ve en la figura 4) permite obtener un elemento radiante resonante a una frecuencia deseada.

Dotar a un inductor 50 de un valor de inductancia variable en función del campo eléctrico al que está sometida permite hacer coincidir el valor de inductancia L del inductor 50 con la capacitancia C del haz fajo F de nanoestructuras de alambre 45, a una frecuencia predeterminada, y garantizar así el correcto funcionamiento de la antena a esta frecuencia.

Al sintonizar el valor de inductancia L del inductor 50 con la capacitancia C del fajo de nanoestructuras de alambre 45 a la frecuencia fü, nos referimos a elegir el valor de inductancia L de modo que el elemento radiante 20 sea resonante a la frecuencia f<0>.

Cuando el elemento radiante está en modo resonante, el valor de la inductancia resonante L está relacionado con la frecuencia f<0>y la capacitancia C de la nanoestructura de alambre F mediante la siguiente fórmula:

f 1

<° ~>2n4h7C

Cabe señalar que una antena transmisora es un circuito electrónico resonante del tipo RLC: serie o paralelo resistivo (R) - inductivo (L) - capacitivo (C), a una frecuencia de resonancia f<0>. Este circuito proporciona una salida de impedancia Zrlc adaptada a la impedancia del aire (es decir. 377 ohmios y una impedancia de entrada de referencia Z<0>(generalmente 50 Ohmios). Cuando se cumplen estas condiciones, entonces es posible transmitir la energía de la señal de entrada a través de este circuito, que se describe entonces por una impedancia llevada de nuevo a su entrada, demostrando esta resonancia visible en su parte real (cerca de Zo) e imaginaria (valor cero en fo).

La impedancia de entrada Zin de la antena está relacionada con la impedancia Z<rlc>del circuito RLC y la impedancia de aire Zair por la siguiente fórmula

Z¡n - (Z rlc Zaír)

Con

1

Z<rlc>= R j(Lw - ^ )

donde w = 2*n*f y R es la resistencia o parte real de la impedancia del circuito RLC y f es la frecuencia, L es la inductancia del circuito RLC y C es la capacitancia del circuito RLC.

Como puede verse en la figura 7, que representa la parte real de la impedancia de entrada de una antena y la parte imaginaria de la parte imaginaria de la impedancia de entrada de la antena en líneas de puntos, a la frecuencia de resonancia la parte imaginaria de la impedancia de entrada es cero y su parte real es máxima.

Cuando la parte real de la impedancia de entrada es igual a 50 Ohmios a la frecuencia de resonancia^, esta parte real es adecuada para la transmisión por radiofrecuencia de una señal de entrada que normalmente tiene una parte real de este valor. Su parte cero imaginaria es adecuada para la transmisión a partir de la señal de entrada, que suele tener una parte cero imaginaria.

La posibilidad de variar el valor de inductancia del inductor 50 permite obtener la resonancia del elemento radiante 20 incluso cuando el fajo F tiene, después de su crecimiento, una capacitancia C que difiere ligeramente de la capacitancia deseada. Por lo tanto, esta solución optimiza la ganancia de la antena aplicando una tensión al inductor 50, cuyo valor coincide con el valor de la inductancia L del inductor con la capacitancia C del fajo F.

El campo eléctrico que asegura la sintonización se aplica ventajosamente durante el funcionamiento de la antena, es decir, durante la transmisión o recepción de una onda de radiofrecuencia por la antena para asegurar la sintonización a la frecuencia determinada.

La invención también se refiere a un procedimiento de control de la antena en el que el primer material conductor se somete a un campo eléctrico tal que el valor de inductancia del inductor 50 se sintoniza con la capacitancia del fajo F a una frecuencia predeterminada, cuando la antena transmite o recibe una onda electromagnética a la frecuencia predeterminada.

Para comprobar que el valor de la inductancia está sintonizado con la capacitancia del fajo F a una frecuencia predeterminada, es posible medir un coeficiente de reflexión de una onda transmitida o recibida por la antena a partir del cual se puede deducir y, por ejemplo, visualizar la parte real y la parte imaginaria de la impedancia de entrada de la antena. Siguiendo estas impedancias a medida que varía la tensión, para una frecuencia dada, es posible deducir el valor de impedancia en el que se produce la resonancia.

Ventajosamente, la antena comprende medios para medir un coeficiente de reflexión de una onda transmitida o recibida por la antena y medios de procesamiento para ajustar el valor de inductancia de un inductor con el fin de sintonizar el valor de inductancia con la capacitancia del fajo a una frecuencia predeterminada, a partir de las mediciones del coeficiente de reflexión medido por los medios de medición para diferentes valores de una tensión continua aplicada por el generador de tensión continua variable entre dos terminales del inductor 50.

El ajuste de la inductancia puede hacerse colectivamente para una antena de red.

Ventajosamente, la antena comprende medios para medir un coeficiente de reflexión de una onda transmitida o recibida por la antena y medios de procesamiento para ajustar los valores de inductancia de los inductores 50 de la antena para hacer coincidir sustancialmente los valores de inductancia con la capacitancia del fajo a una frecuencia predeterminada, a partir de mediciones del coeficiente de reflexión medido por los medios de medición para diferentes valores de una tensión continua o tensiones continuas aplicadas por uno o más generadores de tensión continua variable entre dos terminales de los inductores 50.

Ventajosamente, el inductor tiene un valor de inductancia capaz de variar en un rango entre 1 nanohenrio y 10 nanohenrios. En una realización, el valor de inductancia es, por ejemplo, capaz de ser igual a 5 nanohenrios.

La invención se refiere a una antena de red que comprende dos elementos radiantes cada uno de los cuales comprende un fajo o conjunto de nanoestructuras de alambre). Los fajos de los dos elementos radiantes tienen capacitancias diferentes. La inductancia de cada elemento radiante es sintonizable con la capacitancia del fajo correspondiente, es decir, con la capacitancia del conjunto de al menos una nanoestructura de alambre del mismo elemento radiante.

La figura 8 muestra esquemáticamente la variación de la reactancia de un fajo de nanotubos de carbono en función de la frecuencia de una primera señal eléctrica que se le aplica, por ejemplo entre 7 y 13 GHz. La reactancia varía en función de la frecuencia, lo que significa que la capacitancia de este fajo también varía en función de la frecuencia. Por consiguiente, variando la tensión U1 para variar el valor de inductancia del inductor 50, se puede sintonizar toda la célula resonante formada por el inductor 50 y un fajo F para varias frecuencias resonantes. Esto permite obtener una antena que transmite o recibe ondas de alta ganancia a distintas frecuencias y, por tanto, se comporta como una antena de banda ancha o sintonizable en frecuencia.

La Figura 9 muestra una antena de red 100 que comprende una red unidimensional de elementos radiantes 20b, de los cuales sólo uno se menciona en la Figura 9 para mayor claridad.

El elemento radiante 20b difiere del de la figura 6 en que el electrodo EL es coplanario con el inductor 50. Alternativamente, el electrodo EL se coloca en el inductor 50 como se muestra en la Figura 6.

Alternativamente, el electrodo puede estar parcialmente depositado sobre el inductor 50 y parcialmente coplanar con el inductor 50.

Alternativamente, como en el ejemplo de la figura 10, la red podría ser bidimensional. La antena 100 comprende una línea de transmisión 25, como se ha descrito anteriormente, para cada elemento radiante 20b. Las líneas de transmisión 25, y más concretamente las zonas conductoras 85, están conectadas eléctricamente a una línea de transmisión principal LP que permite aplicar la primera corriente eléctrica a cada una de las zonas conductoras 85.

La primera corriente eléctrica es ventajosamente una señal de radiofrecuencia.

Los planos de tierra 90 están conectados a un plano de tierra PC situado en la cara posterior, es decir, adyacente a la cara del sustrato 15 opuesta a la cara de soporte 30.

Los planos de tierra están, por ejemplo, conectados al plano de tierra PC mediante orificios metalizados VI.

Los electrodos EL de cada uno de los elementos radiantes 20b se depositan parcialmente sobre la cara de soporte 30. Los electrodos pueden ser controlados colectivamente por un único generador de tensión continua variable o independientemente por diferentes generadores.

Durante el control colectivo, se aplica el mismo campo eléctrico dentro de cada inductor.

En el caso del control individual, es posible aplicar diferentes campos eléctricos ajustables independientemente y lograr la sintonización de frecuencia y/o impedancia.

En otra realización, la antena puede tener elementos radiantes con haces F que tengan capacitancias diferentes y/o capacitancias idénticas. La capacitancia de cada haz viene definida por su relación de aspecto.

La antena 1000 de la realización mostrada en la Figura 10 difiere de la de la Figura 9 en que los electrodos EL están conectados a los planos de tierra 90 de los elementos radiantes 20c. Los elementos radiantes 20c difieren de los elementos radiantes 20b de la figura 9 en que no tienen orificios pasantes.

La línea LP permite aplicar simultáneamente una señal que comprende una señal de radiofrecuencia y la tensión continua que genera el campo eléctrico en el interior de los inductores 50, permitiendo así ajustar el valor de inductancia del inductor 50.

Esta solución permite ajustar colectivamente los inductores 50.

La capacitancia de una nanoestructura de alambre depende de su relación de aspecto. Por consiguiente, dotar a los elementos radiantes de nanoestructuras de alambre con diferentes relaciones de aspecto permite obtener elementos radiantes que resuenan a diferentes frecuencias y, por tanto, transmitir y/o recibir a varias frecuencias. De este modo, podemos crear una antena formada por elementos radiantes que irradian a distintas frecuencias. Por tanto, la antena se comporta como una antena de banda ancha.

La antena tiene, por ejemplo, un primer elemento radiante que tiene una nanoestructura de alambre con una primera relación de aspecto y un segundo elemento radiante que tiene una nanoestructura con una segunda relación de aspecto.

Ventajosamente, la antena tiene unos primeros medios para variar el valor de la inductancia del primer elemento radiante y unos segundos medios para variar el valor de la inductancia del segundo elemento radiante.

Ventajosamente, la antena tiene unos primeros medios para variar el valor de inductancia del primer elemento radiante independientemente del valor de inductancia del segundo elemento radiante y unos segundos medios para variar el valor de inductancia del segundo elemento radiante independientemente de la inductancia del primer elemento radiante.

Ventajosamente, los medios primero y segundo comprenden cada uno un generador de tensión continua variable. Una antena de este tipo también es fácil de fabricar, como se ilustra con referencia a la Figura 11, que es un diagrama de flujo de un procedimiento de fabricación de un elemento radiante 20.

El procedimiento de fabricación comprende un paso de suministro 100, un paso de deposición 110, un paso de grabado 120, un paso de colocación 130 y un paso de crecimiento 140.

Durante la etapa de suministro 100, se suministra el sustrato 15.

Durante la etapa de deposición 110, se deposita una capa del primer material conductor sobre el sustrato 15.

Cuando el material es grafeno, la deposición se lleva a cabo en la fase de vapor por transferencia, por ejemplo. La deposición por transferencia comprende una etapa de exfoliación de una capa de grafeno a partir de un bloque de grafito, durante la cual se extrae una monocapa de carbono mediante una cinta adhesiva, y una etapa de transferencia térmica de la monocapa atómica de carbono sobre el sustrato 15.

Cabe señalar que pueden contemplarse otras técnicas de deposición.

Durante la etapa de grabado 120, la capa de primer material conductor se graba para formar el inductor 50.

La etapa de grabado 120 comprende, por ejemplo, una etapa de fotolitografía y/o una etapa de grabado por haz de iones. El grabado por haz de iones consiste en proyectar un haz de iones de alta energía, en particular iones de argón, sobre la capa que se va a grabar para mecanizarla.

Cabe señalar que son concebibles otras técnicas para grabar la capa de primer material conductor.

Durante el paso de colocación 130, un catalizador C para el crecimiento de nanoestructuras 45 se deposita sobre el inductor 50.

El catalizador C es un material metálico. Los catalizadores C más utilizados para hacer crecer nanotubos o nanocables son el níquel, el cobalto, el hierro y el oro. Por ejemplo, el catalizador C es hierro. Alternativamente, el catalizador C está hecho de una aleación de al menos dos metales.

El catalizador C se presenta, por ejemplo, en forma de un conjunto de nanopartículas.

Las partículas del catalizador C son nanopartículas. Preferiblemente, cada partícula tiene tres dimensiones nanométricas. Por ejemplo, cada dimensión de cada partícula está estrictamente comprendida entre 1 nanómetro y 100 nanómetros.

Las partículas del catalizador C se obtienen, por ejemplo, por litografía. La litografía produce una red perfectamente periódica de partículas de catalizador C.

Alternativamente, las partículas se obtienen por fragmentación y deshumectación controlada de una capa de catalizador C depositada en el inductor 50.

Según otra variante, las partículas de catalizador C se obtienen rociando el inductor 50 con una solución que comprende estas partículas. Alternativamente, las partículas se depositan por injerto electrostático en el inductor 50. Los procedimientos precedentes, diferentes de la litografía, permiten obtener una red aleatoria en la que la distancia media entre las partículas está controlada.

Las partículas son, por ejemplo, líquidas cuando el catalizador C está a la temperatura Te fijada. Es el caso, por ejemplo, de los nanocables de silicio cuyo crecimiento está catalizado por partículas de oro. Alternativamente, las partículas son sólidas cuando el catalizador C está a la temperatura establecida Te. Es el caso, por ejemplo, del crecimiento de los nanotubos de carbono.

Alternativamente, el catalizador C forma una capa homogénea.

Durante la etapa de colocación 130, el catalizador C se deposita de manera que forme una capa que tenga, en un plano perpendicular a la dirección normal Z, una forma idéntica a la forma de la sección del haz F.

Cabe señalar que, en algunos casos, es posible no utilizar ningún catalizador.

Este es el caso, por ejemplo, de ciertos tipos de nanoestructuras. Entonces es posible sustituir la etapa 130 de colocación de un catalizador C por una etapa de depósito de una capa que impida el crecimiento de nanoestructuras en otro lugar que no sea el inductor 50.

Por ejemplo, esta etapa de depósito de una capa que impide el crecimiento comprende una etapa de grabado durante la cual se realiza una abertura a nivel del inductor 50 en la capa que impide el crecimiento con el fin de permitir el crecimiento de un haz F de nanoestructuras 45.

Durante la etapa de crecimiento 140, se obtiene al menos una nanoestructura 45. En particular, las nanoestructuras 45 crecen sobre el inductor 50 para formar un haz F.

Según una realización, se obtiene una nanoestructura 45 para cada partícula catalizadora C.

Las nanoestructuras 45 se obtienen, por ejemplo, por deposición química en fase vapor. El depósito químico en fase vapor (comúnmente conocido por el acrónimo CVD, del inglés “Chemical Vapor Deposition”) es una técnica utilizada frecuentemente para depositar un material sobre un sustrato. El depósito químico en fase de vapor se realiza en un recinto cerrado, que define una cámara aislada de la atmósfera exterior y que contiene al menos un sustrato, generalmente mantenido a alta temperatura. Se inyecta un gas "precursor" en el recinto y se descompone al entrar en contacto con el sustrato calentado, liberando átomos de uno o varios elementos predeterminados sobre el sustrato.

Los átomos liberados forman enlaces químicos entre sí que conducen a la formación del material deseado en el sustrato.

La Deposición Química Térmica en Vapor, una técnica en la que el sustrato 15 se calienta a una temperatura elevada del orden de 600 grados Celsius o más, es un tipo de CVD particularmente adecuado para el crecimiento de nanotubos de carbono.

Según una realización, durante el crecimiento por deposición química en fase vapor, se genera un plasma en la cámara de crecimiento.

Se fabrican simultáneamente varios elementos radiantes 20. Por ejemplo, durante la etapa de grabado 120, se forman los inductores 50 de varios elementos radiantes. Durante la etapa de colocación 130, se deposita un catalizador C en cada inductor 50. Durante la etapa de crecimiento 140, se forma al menos una nanoestructura 45 en cada inductor 50.

Cabe señalar que el procedimiento de fabricación puede incluir también la fabricación de cada línea de transmisión 25. Por ejemplo, cada línea de transmisión 25 se forma en la capa de primer material conductor durante la etapa de grabado 120.

Según una variante, cuando el segundo material conductor no es idéntico al primer material conductor, el procedimiento de fabricación comprende una etapa de depósito de una capa de segundo material conductor y una etapa de grabado de la capa de segundo material conductor para formar las líneas de transmisión 25.

El procedimiento de fabricación de los elementos radiantes 10 es sencillo.

El molibdeno es un material que soporta bien las condiciones que prevalecen en un marco de crecimiento de 45 nanoestructuras, en particular un marco de CVD. Por lo tanto, el inductor 50 y las líneas de transmisión 25 no se degradan durante el crecimiento de las nanoestructuras 45, en particular cuando las nanoestructuras 45 son nanotubos de carbono.

La pulverización catódica es un procedimiento de deposición para obtener capas de molibdeno de buena calidad.

El procedimiento puede comprender una etapa de depósito de uno o más electrodos.

Los electrodos están hechos de un material conductor, por ejemplo molibdeno.

El paso de depositar un electrodo comprende depositar la capa de molibdeno por pulverización catódica.

La pulverización catódica es una técnica de deposición de película fina en la que se suministra un blanco de material a depositar, normalmente en forma de material sólido, a una cámara de deposición y se forma un plasma en un gas a baja presión que ocupa la cámara de deposición. La aplicación de una diferencia de potencial entre el blanco y las paredes de la cámara de deposición hace que el blanco sea bombardeado por especies de plasma cargadas eléctricamente de forma positiva. El bombardeo provoca la pulverización del blanco, liberando átomos del material que se va a depositar en la cámara de deposición. Los átomos liberados de este modo se condensan en un sustrato para formar una capa del material que se va a depositar.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Elemento radiante (20) para una antena (10) que comprende :

- un conjunto de al menos una nanoestructura de alambre (45), extendiéndose cada nanoestructura de alambre (45) en la misma dirección (D), denominada dirección común, entre un primer extremo (55) y un segundo extremo (60), estando dicho elemento radiante (20)caracterizado porquecomprende además : - un inductor (50) conectado a cada primer extremo (55) de dicha al menos una nanoestructura de alambre (45), estando el inductor (50) hecho de un primer material conductor, extendiéndose el inductor (50) en un plano normal a la dirección común (D), teniendo el primer material conductor una conductividad eléctrica que varía bajo el efecto de una variación en un campo eléctrico aplicado dentro del primer material conductor.

2. Elemento radiante según la reivindicación anterior, en el que el inductor (50) está configurado para tener un valor de inductancia sintonizable con una capacitancia del conjunto de al menos una nanoestructura de alambre.

3. Elemento radiante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer material conductor comprende un semimetal.

4. Elemento radiante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el primer material es grafeno.

5. Elemento radiante según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer material conductor es un dicalcogenuro de metales de transición.

6. Elemento radiante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos una nanoestructura de alambre (45) es un nanotubo de carbono.

7. Elemento radiante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el inductor (50) tiene forma de espiral.

8. Elemento radiante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el conjunto de al menos una nanoestructura de alambre comprende una pluralidad de nanoestructuras de alambre.

9. Elemento radiante según la reivindicación anterior, en el que el inductor (50) está configurado para presentar un valor de inductancia sintonizable con una capacitancia del conjunto de nanoestructuras de alambre.

10. Antena elemental (10) que comprende :

- un elemento radiante (20) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, y

- una línea de transmisión (25) que comprende una región (85) hecha de un segundo material conductor y dos planos de masa (90), extendiéndose la línea de transmisión (25) en el mismo plano que el inductor (50) y estando la región (85) conectada al inductor (50), estando cada plano de masa (90) hecho de un tercer material conductor, estando la región (85) dispuesta entre los dos planos de masa (90) y,

- un generador de tensión continua variable capaz de aplicar el campo eléctrico dentro del primer material conductor.

11. Antena elemental según la reivindicación anterior, que comprende un electrodo en contacto físico con el inductor, aplicando el generador de tensión el campo eléctrico dentro del primer material conductor a través del electrodo.

12. Antena de red que comprende una pluralidad de antenas elementales según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11.

13. Antena de red según la reivindicación precedente, que comprende una primera antena elemental y una segunda antena elemental que tienen elementos radiantes que presentan conjuntos de al menos una nanoestructura de alambre que tiene diferentes capacitancias.