Este novedoso diseño de lente de antena de "gota de agua" para dirigir señales de ondas de radio fue desarrollado por un par de ingenieros de antenas de la ESA y el Real Instituto de Tecnología de Suecia. KTH.

De la misma forma que las lentes ópticas enfocan la luz, Las lentes de guía de ondas sirven para dirigir la energía de las ondas de radio electromagnéticas en una dirección determinada, por ejemplo, para enviar un radar o una señal de comunicación, y minimizar la pérdida de energía en el proceso.

Las lentes de guía de ondas tradicionales tienen un material dieléctrico complejo sensible a la electricidad para restringir las señales electromagnéticas como se desee, pero esta lente de guía de ondas de gota de agua, una vez que se ha agregado su placa superior, desciende puramente a su forma curva y dirige las señales a través de ella.

Los inventores de este nuevo diseño de lentes, que recibió un premio de Mejora Técnica de la ESA en febrero de 2017, Me gusta llamarlo lente de gota de agua porque su forma se asemeja a las ondas producidas por una gota de agua en la superficie de un fluido.

La falta de dieléctricos en este diseño basado en formas es una ventaja, especialmente para el espacio, donde corren el riesgo de emitir humos no deseados en el vacío orbital.

"La estructura extremadamente simple de la lente debería hacerla fácil y barata de fabricar, abriendo vías a una amplia variedad de materiales potenciales como plásticos metalizados, "explica el ingeniero de antenas de la ESA, Nelson Fonseca.

"Este prototipo ha sido diseñado para el rango de microondas de 30 GHz, pero la simplicidad de su diseño basado en la forma también significa que debería ser aplicable a un amplio rango de frecuencias:cuanto mayor sea la frecuencia, cuanto más pequeña es la estructura, facilitando su integración ".

La idea surgió de una sesión de lluvia de ideas durante una conferencia, explica el ingeniero de antenas de KTH Oscar Quevedo-Teruel:"Tomamos la" lente de Rinehart-Luneburg, "también llamado lente geodésica, como nuestro punto de partida. Esta es una lente de guía de ondas cilíndrica desarrollada a fines de la década de 1940, principalmente para aplicaciones de radar.

"Queríamos el mismo rendimiento, reduciendo al mismo tiempo su tamaño y altura. Así que la idea que teníamos era conservar la curvatura funcional del diseño original doblándolo sobre sí mismo, reduciendo su perfil en un factor de cuatro en el caso específico del prototipo fabricado ".

Este primer prototipo de lente de gota de agua se probó en las instalaciones de KTH, Oscar agrega, para medir sus patrones de radiación, eficiencia y ganancia:"Si bien una lente Luneburg convencional puede sufrir pérdidas dieléctricas elevadas, especialmente cuando se usa a frecuencias más altas, este diseño muestra una pérdida de señal marginal gracias a su diseño totalmente metálico ".

Además de las aplicaciones espaciales, como la observación de la Tierra y las comunicaciones por satélite en satélites pequeños, esta antena también ha atraído la atención de empresas no espaciales. La empresa Ericsson está estudiando la posibilidad de utilizar el diseño compacto para las redes de telefonía móvil de quinta generación. El concepto también podría utilizarse para radares de orientación en la próxima generación de vehículos autónomos.