工程超材料實現了非常小的天線

Published on January 26, 2010 at 5:44 PM

在一個可能感興趣的Q -科,小工具製造商詹姆斯邦德,推進國家標準和技術研究院(NIST)和工業界和學術界的合作夥伴設計和測試的實驗天線,是一種高效的,但大小的一小部分具有類似性質的標準天線系統。

這 Ž天線測試的國家標準和技術是比具有同等性能的標準天線較小。來自行為,作為一個超材料廣場內的“Z元素”,其高效率,大大提高了空中發出的信號。方形邊長為 30毫米。貸:C.霍洛威/ NIST

新穎的天線可能是有用的,在不斷萎縮和增殖無線系統,如應急通信設備,微型傳感器和便攜式探地雷達搜索隧道,溶洞及其他的地球物理特徵。

NIST的工程師正在與來自美國亞利桑那大學(圖森)和波音公司研究與技術(華盛頓州西雅圖市)科學家設計的天線,結合小說,往往是微觀的結構設計,以產生不同尋常的性質的超材料材料。新天線輻射多達 95%的輸入的無線電信號,但違背正常的設計參數。標準天線需要信號的波長,有效地運作,至少有一半的大小,例如,在300兆赫,天線需要半米長。實驗天線小的五十分之一波長,並可能進一步萎縮。

*該研究小組在其最新的原型裝置,使用了金屬印刷天線上的銅的小廣場邊測量小於 65毫米。該天線是有線信號源。安裝在廣場背面是一個“Z元素”,作為一個超材料的Z形的銅中心的電感(儲存能量磁設備)(見附圖)地帶的行為。

“天線的目的是發射到自由空間的能量,”NIST的工程師克里斯托弗霍洛韋說,“但問題是與波長相比非常小的天線,信號剛剛得到反射回源。超材料天線的行為就好像它是遠遠大於它確實是,因為天線的結構儲存能量並重新散發它。“霍洛韋說,傳統的天線設計,實現類似的效果,通過添加笨重的”匹配網絡“組件提高效率,但可製成超材料系統小得多。更耐人尋味,霍洛韋說,“這些超材料得多”頻率捷變。“這是可能的,我們可以調整他們的工作我們想要的任何頻率上的蒼蠅,“程度無法與傳統的設計。

在亞利桑那大學的Z天線設計和製造和部分波音公司研究與技術測量。在科羅拉多州博爾德的電源效率測量結果進行了正在進行的研究是由美國國防高級研究計劃局在NIST實驗室贊助。

* RW科夫斯基,P.金,JA尼爾森,MH Tanielian和CL霍洛韋。在超高頻的Z天線的設計和實驗驗證。 IEEE天線無線 Propag。 Lett,2009卷。 8,1329年至1332年。

Last Update: 9. October 2011 04:56

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