Antenas de metamaterial habilitados para axudar a mellorar satélite Sistemas de Comunicación

Segundo os enxeñeiros de Penn State, é posible que as antenas en miniatura máis pequenas, máis lixeiras, que teñan un mellor rendemento e máis multifuncionais con maior rendemento poidan ser empregadas por materiais intelixentes. Unha aplicación especialmente prometedora desta tecnoloxía é para os sistemas de comunicacións por satélite. 

Estas antenas feitas de metamateriais - materiais fabricados que posúen propiedades exóticas que normalmente non se atopan na natureza - pódense integrar con modernas radios electrónicas dixitais controladas por software, facilitando un sistema de comunicacións transformadoras cunha notable frecuencia e axilidade de polarización.

Os enxeñeiros, que informaron das súas investigacións nun número recente de Advanced Electronic Materials, desenvolveron unha pequena antena metamaterial funcionalizada e operada accionando simultaneamente compoñentes do metamaterial e a antena xunto como un sistema, dixo Clinton Scarborough, que traballou nesta investigación para. a súa disertación.

Os metamateriais derivan as súas propiedades inusuales de estruturas fabricadas en vez de interaccións atómicas ou moleculares por si só.

"As antenas baseadas en metamateriais adoitan padecer un estigma de anchos de banda operativos estreitamente estreitos, ao igual que as pequenas antenas", dixo Scarborough. "As radios deben poder operar sobre un ancho de banda significativo, pero normalmente só nunha única canle á vez. As leis da física determinan que unha pequena antena metamaterial terá un ancho de banda pequeno, pero as radios modernas poden axustar facilmente a antena para que opera en calquera canle que estea usando a radio actualmente, dando un rendemento comparable a unha antena de banda ancha de gran tamaño e ocupa menos espazo e incluso ofrece novas capacidades. "

Os enxeñeiros desenvolveron un metamaterial axustable que lles permite sintonizar unha antena miniaturizada con anchos de banda instantáneos estreitos en toda unha banda de comunicacións dependendo da canle en uso, segundo dixeron Douglas H. Werner, John L. e o presidente da enxeñaría eléctrica Genevieve H. McCain.

"Axustar o metamaterial e a antena en tándem proporciona unha canle de funcionamento dinámico, cunha resposta de polarización axustable, case arbitraria, como un beneficio adicional", dixo Werner. "Empregando os nosos conceptos funcionalizados metamateriais, puidemos deseñar un xeito de sintonizar dinámicamente a resposta e polarización de frecuencias para a antena, ao mesmo tempo que proporcionamos un camiño para escalar os deseños a baixas frecuencias."

Moitos grupos de investigación están a traballar en diferentes tipos de antenas con metamaterial, pero a área que foi bastante difícil é descubrir un xeito de escalar estas estruturas de antena metamaterial e asociada para operar a frecuencias máis baixas, mantendo un tamaño físico e peso prácticos. para o dispositivo integrado resultante; en xeral, canto menor sexa a frecuencia, maior será a antena, dixo Werner.

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes