-Metamaterial enabled Antennas help verbeter Satellite Communications Systems

Kleiner, ligter gewig, beter presterende en meer multifunksionele miniatuur antennas met verhoogde prestasie kan moontlik wees met behulp van smart materiaal, volgens ingenieurs Penn State. Een besonder belowende toepassing van hierdie tegnologie is vir satelliet kommunikasie stelsels. 

Hierdie antennas gemaak van metamaterials-vervaardigde materiaal wat eksotiese eienskappe gewoonlik nie in besit natuur geïntegreer kan word met 'n moderne digitale elektroniese radio dat sagteware beheer word, die fasilitering van 'n transformerende kommunikasie stelsel met merkwaardige frekwensie en polarisasie behendigheid.

Die ingenieurs, wat in 'n onlangse uitgawe van gevorderde elektroniese Materials hul navorsing aangemeld is, ontwikkel 'n klein, functionalized, metamaterial antenna bedryf deur gelyktydig tuning komponente van die metamaterial en die antenna saam as 'n stelsel, het gesê Clinton Scarborough, wat op hierdie navorsing gewerk sy proefskrif.

Metamaterials verkry hul ongewone eienskappe van vervaardigde strukture eerder as atoom of molekulêre interaksies alleen.

"Metamaterial-gebaseerde antennas ly dikwels 'n stigma van impractically smal bedryfstelsel bandwydtes, net soos klein antennas," sê Scarborough. "Radios moet in staat wees om te werk oor 'n beduidende bandwydte, maar gewoonlik net op 'n enkele kanaal op 'n tyd. Die wette van fisika dikteer dat 'n klein metamaterial antenna 'n klein bandwydte sal hê, maar die moderne radio kan maklik tune die antenna sodat dit werk op watter kanaal die radio tans gebruik, gee vergelykbare prestasie in 'n groot breëband antenna terwyl die neem minder spasie en selfs die verskaffing van nuwe vermoëns. "

Die ingenieurs het 'n verstelbare metamaterial wat hulle toelaat om te stem 'n geminiaturiseerde antenna met smal oombliklike bandwydtes oor 'n hele kommunikasie groep afhangende van die kanaal in gebruik is, het gesê Douglas H. Werner, John L. en Genevieve H. McCain voorsitter professor in elektriese ingenieurswese.

"Tuning die metamaterial en antenna in tandem bied 'n dinamiese bedryfstelsel kanaal, met 'n verstelbare, byna-arbitrêre polarisasie reaksie as 'n bykomende voordeel," sê Werner. "Deur die gebruik van ons functionalized metamaterial konsepte, het ons in staat is om 'n manier om dinamiese tune die frekwensie reaksie en polarisasie vir die antenna bedink nie, terwyl, op dieselfde tyd, die verskaffing van 'n pad na skalering die ontwerpe lae frekwensies."

Baie navorsing groepe is besig om op verskillende vorme van metamaterial enabled antennas, maar die een gebied wat nogal uitdagend is is uitzoeken 'n manier om hierdie metamaterial en gepaardgaande antenna strukture afskaal om teen laer frekwensies terwyl die handhawing van 'n praktiese fisieke grootte en gewig vir die gevolglike geïntegreerde toestel-in die algemeen, hoe laer die frekwensie, hoe groter die antenna, het gesê Werner.

Los 'n boodskap 

boodskap Lys