المهندسة يتعلق بما وارء تمكين الهوائيات الصغيرة واللافت

Published on January 26, 2010 at 5:44 PM

في تقدم يمكن أن الفائدة Q - فرع ، وصانعي أداة لجيمس بوند ، و المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) وشركاء من دوائر الصناعة والأوساط الأكاديمية وتصميم واختبار الهوائيات التجريبية التي تتسم بالكفاءة العالية وبعد جزء بسيط من حجم نظم هوائي قياسي مع خصائص مماثلة.

هذا الهوائي Z اختبار في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا هي أصغر من هوائي قياسي مع خصائص مماثلة. ويستمد فعاليته العالية من "عنصر Z" داخل المربع الذي يقوم بدور metamaterial ، وزيادة كبيرة الإشارة المرسلة عبر الهواء. المربع هو 30 ملليمترا على الجانب. الائتمان : جيم هولواي / نيست

قد يكون من المفيد رواية الهوائيات في أي وقت مضى ، وتقلص انتشار الأنظمة اللاسلكية مثل أجهزة الاتصالات في حالات الطوارئ ، وأجهزة الاستشعار الدقيقة والرادارات المحمولة يخترق الارض للبحث عن الأنفاق ، والكهوف والميزات الأخرى الجيوفيزيائية.

نيست المهندسين يعملون مع علماء من جامعة أريزونا (توسان) وبوينغ للأبحاث والتكنولوجيا (سياتل ، واشنطن) لتصميم الهوائيات يتعلق بما وارء دمج للمواد هندسيا مع الرواية ، المجهرية في كثير من الأحيان ، وهياكل لإنتاج خصائص غير عادية. وتشع الهوائيات الجديدة بقدر 95 في المئة من مدخل إشارات الراديو والمعلمات بعد تتحدى تصميم العادي. هوائيات القياسية تحتاج إلى ما لا يقل عن نصف حجم الطول الموجي إشارة إلى العمل بكفاءة ؛ في 300 ميغاهرتز ، على سبيل المثال ، هوائي سيتعين نصف متر طويلة. الهوائيات تجريبية صغيرة كما السنوية الخمسين واحد من الطول الموجي ، ويمكن أن تتقلص بدرجة أكبر.

في أحدث أجهزتهم النموذج ، وتستخدم * فريق البحث هوائي السلك المعدني المطبوعة على مربع صغير من النحاس قياس أقل من 65 ملليمتر على الجانب. غير السلكية الهوائي إشارة إلى مصدر. شنت على الجزء الخلفي من مربع هو "العنصر Z" التي تقوم بدور metamaterial - Z - شريطا شكل من النحاس مع وسيط (جهاز يقوم بتخزين الطاقة مغناطيسيا) في المركز (انظر الصورة).

"والغرض من هذا الهوائي لإطلاق الطاقة في الفضاء الحر" ، ويوضح نيست مهندس كريستوفر هولواي ، "ولكن المشكلة مع الهوائيات التي هي صغيرة جدا بالمقارنة مع الطول الموجي هو أن معظم من الإشارة فقط يحصل تنعكس مرة أخرى إلى المصدر. وmetamaterial يجعل الهوائي تتصرف كما لو كانت أكبر بكثير مما هو عليه حقا ، لأن الطاقة الهوائي مخازن هيكل وإعادة يشع منه ". التصاميم هوائي التقليدية ، يقول هولواي ، وتحقيق تأثير مماثل بإضافة ضخمة" مطابقة شبكة "المكونات تعزيز الكفاءة ، ولكن يمكن جعل نظام metamaterial أصغر من ذلك بكثير. حتى أكثر إثارة للاهتمام ، هولواي يقول : "يتعلق بما وارء هذه هي أكثر من ذلك بكثير" رشيقة التردد ". فمن الممكن يمكننا ضبط منهم للعمل في أي تردد نريد ، على الطاير ، "الى درجة لا يمكن مع التصاميم التقليدية.

تم تصميم الهوائيات Z في جامعة أريزونا وملفقة وقياسها جزئيا على أبحاث بوينغ والتكنولوجيا. أجريت قياسات الكفاءة في استهلاك الطاقة في مختبرات نيست في بولدر بولاية كولورادو ويرعى الأبحاث الجارية من قبل وكالة الدفاع المتقدم المشاريع البحثية.

* RW Ziolkowski ، P. جين ، JA نيلسن ، Tanielian MH وهولواي CL. تصميم والتحقق التجريبي من الهوائيات Z على ترددات UHF. IEEE هوائيات لاسلكية Propag. بادئة رسالة. ، 2009 المجلد. 8 ، ص 1329-1332.

Last Update: 9. October 2011 23:01

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit