Метаматеріал з підтримкою Антени допомогти поліпшити супутникових систем зв'язку

Інші інженери Penn State, можливо, можливі менша, легша вага, ефективніші та багатофункціональніші мініатюрні антени з підвищеною продуктивністю. Одне з особливо перспективних застосувань цієї технології стосується систем супутникового зв'язку. 

Ці антени, виготовлені з метаматеріалів - виготовлених матеріалів, що володіють екзотичними властивостями, які зазвичай не зустрічаються в природі - можуть бути інтегровані з сучасними цифровими електронними радіостанціями, які керуються програмним забезпеченням, що сприяє трансформаційній системі зв'язку з чудовою частотою та поляризаційною спритністю.

Інженери, які повідомили про свої дослідження в недавньому випуску «Advanced Electronic Materials», розробили невелику функціоналізовану метаматеріальну антену, керовану одночасно налаштуванням компонентів метаматеріалу та антени разом як система, - сказала Клінтон Скарборо, яка працювала над цим дослідженням його дисертація.

Метаматеріали отримують свої незвичайні властивості з виготовлених структур, а не лише з атомними чи молекулярними взаємодіями.

"Антени на основі метаматеріалу часто зазнають стигми непрактично вузької робочої смуги, як і невеликі антени", - сказав Скарборо. "Радіоприймачі повинні мати можливість працювати на значній пропускній здатності, але, як правило, лише на одному каналі за один раз. Закони фізики диктують, що маленька метаматеріальна антена матиме невелику пропускну здатність, але сучасні радіостанції можуть легко налаштувати антену так, що воно працює на будь-якому каналі, яким радіо зараз користується, даючи порівняну продуктивність великій широкосмуговій антені, займаючи при цьому менше місця і навіть надаючи нові можливості ".

Інженери розробили регульований метаматеріал, який дозволяє їм налаштувати мініатюрну антену з вузькою миттєвою шириною смуги по всій смузі зв'язку в залежності від використовуваного каналу, - сказали Дуглас Х. Вернер, Джон Л. та професор кафедри електротехніки Женевієва Х. Маккейн.

"Налаштування метаматеріалу та антени в тандемі забезпечує динамічний робочий канал, що регулює, майже довільну реакцію на поляризацію як додаткову перевагу", - сказав Вернер. "Використовуючи наші функціоналізовані метаматеріальні концепції, ми змогли розробити спосіб динамічної настройки частотної характеристики та поляризації для антени, одночасно забезпечуючи шлях до масштабування конструкцій до низьких частот".

Багато дослідницьких груп працюють над різними типами підключених метаматеріалів антен, але одна з проблем, яка була досить складною, - це розшукувати спосіб масштабування цих метаматеріалів та пов'язаних з ними антенних структур для роботи на нижчих частотах, зберігаючи практичний фізичний розмір і вагу для отриманого інтегрованого пристрою - загалом, чим менша частота, тим більша антена, сказав Вернер.

Залишити повідомлення 

список повідомлень