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Metamaterials Dirigido Activa las Antenas Notable Pequeñas

Published on January 26, 2010 at 5:44 PM

En un avance que pudo interesar la Q-Ramificación, los fabricantes del aparato para James Bond, el National Institute of Standards and Technology (NIST) y los socios de la industria y de la academia han diseñado y las antenas experimentales probadas que son muy eficientes pero una parte de la talla de los sistemas estándar de la antena con las propiedades comparables.

Esta antena de Z probada en el National Institute of Standards and Technology es más pequeña que una antena estándar con las propiedades comparables. Su eficacia alta se deriva del “elemento de Z” dentro del cuadrado que actúa como metamaterial, reforzando grandemente la señal enviada sobre el aire. El cuadrado es 30 milímetros en una cara. Haber: C. Holloway/NIST

Las antenas nuevas pueden ser útiles en nunca-que encoge y sistemas inalámbricos de la proliferación tales como dispositivos de comunicaciones de la emergencia, micro-sensores y radares conexión a tierra-penetrantes portátiles a explorar para los túneles, las cavernas y otras características geofísicas.

Los representantes técnicos del NIST están trabajando con los científicos de la Universidad de Arizona (Tucson) e Investigación y Tecnología (Seattle, Washington) de Boeing para diseñar las antenas que incorporan los metamaterials-materiales dirigidos con la novela, a menudo microscópica, estructuras para producir propiedades inusuales. Las nuevas antenas irradian tanto como el 95 por ciento de una señal de radio de la entrada de información pero desafía parámetros de diseño normales. Las antenas Estándar necesitan ser por lo menos mitad de la talla de la longitud de onda de la señal a operatorio eficientemente; en 300 Megaciclos, por ejemplo, una antena necesitaría ser mitad al contador largo. Las antenas experimentales son tan pequeñas como uno-quincuagésimas de una longitud de onda y podrían encogerse más lejos.

En su último dispositivo del prototipo, * el equipo de investigación utilizó una antena del cable de metal impresa en un pequeño cuadrado del cobre que medía menos de 65 milímetros en una cara. La antena está alambrada a una fuente de la señal. Se Monta en la parte de atrás del cuadrado un “elemento de Z” ese actúa mientras que una cinta Z-Dada forma metamaterial-a del cobre con un inductor (un dispositivo que salve energía magnético) en el centro (véase la foto).

“El propósito de una antena es poner en marcha energía en espacio libre,” explica al representante técnico Christopher Holloway del NIST, “Pero el problema con las antenas que son muy pequeñas comparadas a la longitud de onda es que la mayor parte de la señal apenas consigue reflejada de nuevo a la fuente. El metamaterial hace que la antena se comporta como si fuera mucho más grande que está realmente, porque la estructura de la antena salva energía y la retransmite.” La antena Convencional diseña, Holloway dice, logra un efecto similar agregando componentes abultados de la “red que corresponde con” para reforzar eficiencia, pero el sistema metamaterial se puede hacer mucho más pequeño. Intrigando, Holloway dice, “estos metamaterials son mucho más frecuencia del ` ágil.' Es posible nosotros podría sintonizarlos para trabajar en cualquier frecuencia que queramos, simultáneo,” a un grado no posible con diseños convencionales.

Las antenas de Z fueron diseñadas en la Universidad de Arizona y fabricadas y medidas parcialmente en la Investigación y la Tecnología de Boeing. Las mediciones de la eficiencia de potencia fueron realizadas en los laboratorios del NIST en Boulder, Colorado. La investigación en curso es patrocinada por el Defense Advanced Research Projects Agency.

* R.W. Ziolkowski, P. Jin, J.A. Nielsen, M.H. Tanielian y C.L. Holloway. Diseño y verificación experimental de las antenas de Z en las frecuencias de la FRECUENCIA ULTRAELEVADA. Radio Propag de las Antenas de IEEE. Lett., 2009 Vol. 8, Págs. 1329-1332.

Last Update: 13. January 2012 05:58

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