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工程超材料实现了非常小的天线

Published on January 26, 2010 at 5:44 PM

在一个可能感兴趣的Q -科,小工具制造商詹姆斯邦德,推进国家标准和技术研究院(NIST)和工业界和学术界的合作伙伴设计和测试的实验天线,是一种高效的,但大小的一小部分具有类似性质的标准天线系统。

这Ž天线测试的国家标准和技术是比具有同等性能的标准天线较小。来自行为,作为一个超材料广场内的“Z元素”,其高效率,大大提高了空中发出的信号。方形边长为30毫米。贷:C.霍洛威/ NIST

新颖的天线可能是有用的,在不断萎缩和增殖无线系统,如应急通信设备,微型传感器和便携式探地雷达搜索隧道,溶洞及其他的地球物理特征。

NIST的工程师正在与来自美国亚利桑那大学(图森)和波音公司研究与技术(华盛顿州西雅图市)科学家设计的天线,结合小说,往往是微观的结构设计,以产生不同寻常的性质的超材料材料。新天线辐射多达95%的输入的无线电信号,但违背正常的设计参数。标准天线需要信号的波长,有效地运作,至少有一半的大小,例如,在300兆赫,天线需要半米长。实验天线小的五十分之一波长,并可能进一步萎缩。

*该研究小组在其最新的原型装置,使用了金属印刷天线上的铜的小广场边测量小于65毫米。该天线是有线信号源。安装在广场背面是一个“Z元素”,作为一个超材料的Z形的铜中心的电感(储存能量磁设备)(见附图)地带的行为。

“天线的目的是发射到自由空间的能量,”NIST的工程师克里斯托弗霍洛韦说,“但问题是与波长相比非常小的天线,信号刚刚得到反射回源。超材料天线的行为就好像它是远远大于它确实是,因为天线的结构储存能量并重新散发它。“霍洛韦说,传统的天线设计,实现类似的效果,通过添加笨重的”匹配网络“组件提高效率,但可制成超材料系统小得多。更耐人寻味,霍洛韦说,“这些超材料得多”频率捷变。“这是可能的,我们可以调整他们的工作我们想要的任何频率上的苍蝇,“程度无法与传统的设计。

在亚利桑那大学的Z天线设计和制造和部分波音公司研究与技术测量。在科罗拉多州博尔德的电源效率测量结果进行了正在进行的研究是由美国国防高级研究计划局在NIST实验室赞助。

* RW科夫斯基,P.金,JA尼尔森,MH Tanielian和CL霍洛韦。在超高频的Z天线的设计和实验验证。 IEEE天线无线Propag。 Lett,2009卷。 8,1329年至1332年。

Last Update: 8. October 2011 23:41

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