El reciente furor acerca de la antena del iPhone 4 ha hecho que los consumidores sean conscientes de las dificultades a las que se enfrentan los diseñadores para tratar de construir dispositivos elegantes y compactos que también consigan una buena conexión. Un grupo de investigadores de la Universidad de Rice ha creado un diseño que podría hacer que la preocupación por perder la señal fuera algo del pasado, y también prolongaría la vida útil de la batería. El diseño utiliza dos antenas que enfocan su potencia en direcciones diferentes.

La antena en nuestros teléfonos móviles actuales emite una señal en todas direcciones. "Sólo una pequeña fracción de esa energía llega realmente a la estación base", afirma Lin Zhong, cuyo grupo de investigación estudia la forma de mejorar la eficiencia de aquellos dispositivos que realizan operaciones de computación. Esto no sólo es un desperdicio de la vida de la batería del teléfono móvil, afirma, sino que crea interferencias innecesarias para otros usuarios.

Unos tipos de antenas que emitan energía en una banda más estrecha podrían ser más eficientes. Las torres de telefonía móvil utilizan esta táctica, y poseen varias antenas que apuntan en direcciones diferentes para servir mejor a los usuarios. El grupo de Zhong, en colaboración con Ashutosh Sabharwal, ha desarrollado un prototipo de sistema de antena que podría otorgar esa capacidad a los teléfonos móviles, ahorrando energía y prolongando la vida útil de la batería.

Los investigadores conectaron un pequeño transmisor Wi-Fi a tres antenas direccionales "de parche" baratas dirigidas en diferentes direcciones, así como a una antena omni-direccional estándar. Sólo una de las cuatro estuvo activa en todo momento. La antena direccional se utilizó para enviar datos a la estación base, y la omni-direccional para recibirlos.

El sistema fue montado sobre una plataforma motorizada giratoria para probar su calidad más importante: la capacidad de mantenerse conectado cuando la orientación del dispositivo cambiaba al girar (cambiando a la antena que en general estuviera orientada hacia la estación base). Las antenas direccionales hicieron un seguimiento de la calidad de los paquetes recibidos desde la estación base para decidir cuáles de ellas debían enviar el siguiente paquete.

Incluso a una revolución por segundo, el prototipo pudo transmitir vídeo con casi ninguna interferencia. Esto sugiere que el método funciona bien en situaciones reales, afirma Zhong. Tomó datos durante una semana procedentes de acelerómetros y brújulas de 11 teléfonos inteligentes utilizados por personas reales, y descubrió que estos teléfonos rara vez rotaban a más de un tercio de una revolución por segundo mientras estaban conectados.

El prototipo actual utiliza frecuencias Wi-Fi puesto que las antenas direccionales Wi-Fi de venta en tiendas son más fáciles de adquirir. Sin embargo los resultados se aplican a cualquier frecuencia, asegura Zhong. Su grupo está trabajando en una versión que conecta varias antenas a teléfonos Nexus con el sistema operativo Android, así como a simulaciones por ordenador del método. Los resultados hasta la fecha respaldan las pruebas hechas con Wi-Fi, afirma.

Todos los resultados sugieren que el uso de sólo dos antenas en un teléfono ofrece importantes ahorros, afirma Zhong. "Con una antena en la parte de atrás y una al frente se podría duplicar la potencia de la señal en el borde de una red, en comparación con una antena convencional, y reducir a la mitad la energía necesaria cuando se está en el centro de la red".

Spencer Webb, presidente de AntennaSys, una compañía de New Hampshire dedicada al diseño de antenas para todo, desde teléfonos móviles a productos sanitarios, está de acuerdo en que dos antenas separadas delante y detrás podrían servir de ayuda a un teléfono móvil en una variedad de situaciones. "Un ejemplo se daría al colocar un dispositivo boca abajo sobre una superficie. Podría usarse la antena en la parte más alta para evitar las interferencias", afirma Webb.

Las antenas múltiples también podrían permitir eludir el problema de conexión que se produce cuando un usuario toma el teléfono en la mano, una cuestión que muchos ya conocemos gracias a la publicidad que rodeó al lanzamiento del iPhone 4 de Apple, añade Webb. "Si tuviéramos, por ejemplo, antenas duales y las utilizáramos de forma inteligente, tal vez podríamos evitar algunos de esos problemas pasando a usar una antena determinada cuando la persona cambia el teléfono de posición en las manos", afirma.

Sin embargo, una de las razones que generó la controversia en el caso del iPhone de Apple—conocido como "antennagate"—viene dada por las estrictas restricciones sobre espacio y diseño en los teléfonos inteligentes, añade Web. Dispositivos como el Droid X y el HTC Evo han sugerido que los teléfonos inteligentes más grandes están ganando popularidad entre los diseñadores, afirma Webb. "Sin embargo, ¿han colocado más espacio para la antena? No".

Los ingenieros de antenas suelen salir perdiendo en la batalla por el espacio contra las baterías u otros componentes, afirma Webb. Se necesitarán componentes compactos que ofrezcan un gran ahorro de espacio para que los fabricantes hagan hueco a una antena adicional. Eso podría ser posible a medida que los chips necesarios bajen de precio y tamaño, y al tiempo que las compañías de teléfonos móviles se pasen a la próxima generación de redes móviles, como por ejemplo LTE y 4G, y usen antenas más pequeñas, afirma Zhong, si bien la estrategia puede tener un atractivo más inmediato en otro tipo de dispositivos. "En un ordenador portátil, por ejemplo, hay más espacio disponible, como por ejemplo en la parte de atrás de la pantalla", afirma Webb.