Los primeros teléfonos móviles eran dispositivos torpes y engorrosos que tenían antenas ostentosamente visibles. Con una mayor miniaturización, estas funciones ya no son un estándar de los teléfonos inteligentes en la actualidad, pero los dispositivos de comunicación inalámbrica aún requieren antenas para funcionar.
Los teléfonos inteligentes usan múltiples antenas integradas para transmitir y recibir ondas de radio en varias frecuencias para tareas específicas de comunicación inalámbrica. Wi-Fi, Bluetooth, comunicaciones celulares y GPS no funcionarían sin las antenas dentro de los teléfonos inteligentes.
Los días de los torpes móviles del tamaño de un ladrillo con su larga antena se han ido, pero eso no significa que las antenas no sigan siendo cruciales para el funcionamiento de su teléfono inteligente. Este artículo explicará qué hacen las antenas integradas en los teléfonos inteligentes, dónde puede encontrarlas y cómo llegaron a ser tan pequeñas.
¿Dónde están las Antenas en un Smartphone?
Una joven pregunta: «¿Dónde están las antenas en un teléfono inteligente?»
Los teléfonos inteligentes de hoy no solo tienen una sino múltiples antenas; un solo teléfono puede contener una docena. Por supuesto, estos ya no son de la variedad retráctil extendida. De hecho, son tan pequeños que resultaría difícil localizarlos.
Con 0,3 pulgadas cuadradas (o 1,94 centímetros cuadrados), las antenas de los teléfonos inteligentes de hoy en día son lo suficientemente pequeñas como para imprimirse o montarse directamente en las placas de circuito impreso (PCB) dentro del cuerpo de un teléfono. También pueden imprimirse en la cubierta interior de los teléfonos inteligentes y conectarse a PCB desde allí.
Las antenas de un teléfono inteligente generalmente se ubican cerca de la parte superior e inferior del teléfono inteligente para facilitar la transmisión inalámbrica. Esta ubicación se debe a que los materiales conductores de electricidad, como el metal, impiden o interfieren con las ondas de radio.
Estas antenas en miniatura están presentes no solo en los teléfonos inteligentes, sino también en muchos otros dispositivos de comunicación inalámbrica, como:
- relojes inteligentes
- portátiles
- Reproductores multimedia inalámbricos
- Cámaras y altavoces
- Termostatos activados por sensor
- vehículos autónomos
- Lectores de códigos de barras minoristas
- Muchos otros dispositivos incorporados al Internet de las Cosas (IoT)
¿Por qué es tan difícil localizar antenas en los teléfonos inteligentes modernos?
Aparentemente, ha encontrado la antena de su “Smartphone”.
Los teléfonos inteligentes de hoy siguen el ejemplo de diseño del creador de tendencias en el mercado, Apple. Desde el primer iPhone, lanzado a principios de 2007, Apple ha marcado el ritmo, haciendo que los teléfonos móviles sean cada vez más compactos y sin problemas cada año. Todo el propósito de tales dispositivos es estar siempre presentes pero discretos.
Cada vez más, la mayoría de los teléfonos tienen el mismo aspecto. Todos son uniformemente lisos, hechos de vidrio o metal con bordes biselados, la cantidad mínima de botones y puertos y el espacio de pantalla maximizado.
En la mayoría de los teléfonos, la única forma de encontrar su antena es ubicando las «líneas de antena». Las líneas de antena son ventanas revestidas de plástico que permiten la transmisión de ondas de radio a través de cuerpos de metal y vidrio.
A Apple no le gustan, y ya han patentado un material especialmente diseñado que parece metal pero no bloquea las ondas de radio. Entonces, en el futuro, solo será más difícil ubicar los componentes que componen su dispositivo.
Discutimos las antenas y la señal de los teléfonos inteligentes en muchos de nuestros artículos, como «¿Puede la carcasa de un teléfono afectar la recepción de Wifi?» y “¿Cómo obtener recepción en su teléfono celular en áreas remotas?”
¿Por qué las antenas de un teléfono inteligente son tan pequeñas?
¿Por qué las antenas de un teléfono inteligente son tan pequeñas?
La longitud de una antena depende de la longitud de onda de la señal que codifica o decodifica. A medida que estos se han vuelto más pequeños a lo largo de los años, también lo han hecho las antenas. Además de las capacidades de ingeniería mejoradas, esta es la razón principal por la que el tamaño de las antenas se ha reducido rápidamente a lo largo de los años.
Por ejemplo, en los EE. UU., la Comisión Federal de Comunicaciones (o FCC), la autoridad que subasta el espectro a los proveedores de servicios, comenzó asignando bandas en el área de los 900 megahercios a principios de la década de 1990.
Una longitud de onda típica con la que operaban los primeros teléfonos celulares era de hasta 11,8 pulgadas (30 cm). Y las antenas tenían que ser igual de largas. Este período fue la era del teléfono grueso, conocido por sus largas antenas retráctiles.
Posteriormente, la FCC comenzó a proporcionar bandas en frecuencias más altas. Hoy en día, las señales 5G a menudo usan el rango de frecuencia de 3700-4200 megahercios. Dado que las longitudes de onda varían inversamente con la frecuencia, las antenas actuales pueden ser mucho más pequeñas para realizar todas las funciones de comunicación necesarias.
Las frecuencias más altas también pueden transportar más datos más rápido. Entonces, además de permitir una mayor miniaturización, los consumidores pueden acceder a datos a velocidades más altas de manera más asequible. Son un componente esencial de la viabilidad del Internet de las Cosas (IoT).
Un último aspecto que ha permitido que las antenas se encojan en las últimas décadas es una mejor codificación. Combinado con las innovaciones de ingeniería, esto significa que las antenas de hoy solo necesitan tener una cuarta parte de la longitud de onda de la señal que transmiten.
¿Qué hacen las antenas en un teléfono inteligente?
¿Intentando descubrir qué hacen las antenas en un teléfono inteligente?
Los teléfonos inteligentes son dispositivos extraordinariamente complejos que realizan una amplia gama de tareas que habrían parecido mágicas hace solo una o dos décadas. Y aunque muchos aspectos hacen que su diseño sea tan increíble, la variedad, la matriz y el tamaño de las antenas en un teléfono inteligente típico se encuentran entre sus características más notables.
Las antenas transmiten ondas de radio codificadas o las reciben y las transmiten a dispositivos que pueden decodificarlas y actuar sobre ellas. Incluso pueden hacer ambas cosas. Un teléfono inteligente típico puede contener cuatro o más antenas, y los ingenieros continúan agregando más a medida que la tecnología mejora, especialmente con 5G y 6G. Estos realizan funciones individuales específicas, que incluyen:
- Enviar y recibir llamadas de voz y mensajes de texto
- Envío o recepción de datos a través de Internet
- Comunicarse de forma inalámbrica con otros dispositivos, como reproductores multimedia, computadoras, cámaras, impresoras, escáneres y lectores de tarjetas
- Comunicarse con satélites para usar servicios habilitados para GPS
- Escuchar estaciones de radio públicas a través de FM
Antenas Celulares
Actualización de antena celular
Las antenas celulares son las principales antenas de comunicación en un teléfono inteligente. Utilizan un rango de frecuencias para comunicarse, con límites superiores e inferiores según la tecnología, el dispositivo y la disponibilidad local del espectro. Las mejores marcas lanzan constantemente nuevas bandas y dispositivos inteligentes para ofrecer velocidades más rápidas.
Las antenas celulares son esenciales para las comunicaciones de voz, texto y datos. Por lo general, puede ubicar la antena celular principal cerca de la parte inferior de un teléfono inteligente, que transmite y recibe. Una segunda antena celular, ubicada en el otro extremo del dispositivo, solo recibe ondas de radio.
La segunda antena, conocida como antena de diversidad, muestrea varias señales alternativas a la utilizada por la antena celular principal. Esta antena ayuda a que un dispositivo se aferre a la señal más fuerte disponible en un área.
Debido a que las antenas primarias transmiten energía de radio, los reguladores de transmisión han estipulado cuánta energía pueden transmitir. Los proveedores de servicios también tienen criterios estrictos para las transmisiones de energía.
Antenas WiFi
Las antenas WiFi son las antenas más pequeñas en un teléfono inteligente. Por lo general, se ubican cerca de la parte superior de un teléfono inteligente, cerca de las antenas de GPS y celulares Diversity, y se conectan a los mismos chips que las antenas de Bluetooth.
Las antenas WiFi transmiten y reciben datos en las frecuencias más altas (5150-5850 megahercios) que usa un teléfono inteligente y permiten a los usuarios enviar y recibir datos a las velocidades más rápidas para su dispositivo en particular. También usan una segunda banda de frecuencia, en el rango inferior de 2400-2484 megahercios, que comparten con la antena Bluetooth de un teléfono inteligente.
Antenas Bluetooth
Las antenas Bluetooth utilizan tecnologías patentadas para transmitir datos entre dispositivos como teléfonos inteligentes y altavoces inalámbricos. Funcionan entre 2400 y 2483,5 megahercios, que comparten con el extremo inferior del espectro WiFi. En la actualidad, en el mejor de los casos, pueden transferir datos a distancias de más de un kilómetro.
Antenas GPS
Las antenas GPS no transmiten información; solo lo reciben. Las antenas GPS también utilizan los rangos de frecuencia más estrechos de cualquiera de las antenas de un teléfono inteligente. A medida que más y más naciones instalan satélites que ofrecen datos de GPS, la cantidad de bandas ha aumentado.
Antenas NFC
Las antenas NFC o Near Field Communication permiten que los teléfonos inteligentes se comuniquen con otros teléfonos inteligentes y otros dispositivos de comunicación inalámbrica. Como su nombre lo indica, solo funcionan en distancias muy cortas. También se usan comúnmente en dispositivos como lectores de tarjetas inteligentes.
Antenas de radio
Las antenas de radio captan estaciones de radio FM disponibles públicamente y otras comunicaciones en las frecuencias utilizadas por y entre estas estaciones. Aunque muchos usuarios ya no usan la función, la continua demanda de las economías en desarrollo los ha hecho continuar.
Para ir finalizando
Reflexiones finales: ¿los teléfonos inteligentes tienen antenas integradas?
Los teléfonos inteligentes tienen varias antenas integradas, cada una especializada para una tarea específica. Algunos solo reciben, otros solo transmiten y unos pocos envían y reciben ondas de radio.
Además, las antenas de radio que se utilizan en los dispositivos de comunicación inalámbricos contemporáneos son tan pequeñas que los fabricantes pueden imprimirlas en la configuración de botón pulsador (PCB) de un teléfono inteligente. Por lo general, se encuentran cerca de la parte superior e inferior de un dispositivo para facilitar la transmisión de datos.
A medida que los ingenieros de diseño priorizan la compacidad y la uniformidad, cada vez es más difícil para los no expertos saber qué componentes van dentro de un teléfono inteligente y dónde pueden encontrarlos.
