Métamatériaux activé Antennes aider à améliorer les systèmes de communication par satellite

Plus petit, plus léger, plus performant et plus d'antennes miniatures multifonctions avec une performance accrue peut être possible en utilisant des matériaux intelligents, selon les ingénieurs de Penn State. Une application particulièrement prometteur de cette technologie est pour les systèmes de communication par satellite. 

Ces antennes en métamatériaux-fabriqués de matériaux qui possèdent des propriétés exotiques ne retrouve habituellement pas dans la nature peuvent être intégrées à des radios numériques modernes électroniques qui sont pilotées par logiciel, faciliter un système de communications de transformation avec une fréquence remarquable et la polarisation agilité.

Les ingénieurs, qui ont déclaré leur recherche dans un récent numéro de Advanced Electronic Materials, a développé un petit, fonctionnalisés, l'antenne en métamatériaux exploité par composants tuning simultanément du métamatériau et l'antenne en tant que système, a dit Mme Clinton Scarborough, qui a travaillé sur cette recherche pour sa thèse.

Les métamatériaux tirent leurs propriétés inhabituelles de structures fabriquées plutôt que les interactions atomiques ou moléculaires seuls.

"Antennes à base de métamatériaux souffrent souvent un stigmate de bandes passantes d'exploitation impraticable étroites, tout comme de petites antennes", a déclaré Scarborough. "Les radios doivent être en mesure de fonctionner sur une bande passante importante, mais en général seulement sur un seul canal à la fois. Les lois de la physique dictent que d'une petite antenne en métamatériaux aura une petite bande passante, mais les radios modernes peuvent facilement régler l'antenne de telle sorte que il fonctionne sur tout canal de la radio utilise actuellement, donnant une performance comparable à une grande antenne à large bande tout en prenant moins de place et même la fourniture de nouvelles capacités ».

Les ingénieurs ont développé un métamatériau accordable qui leur permet d'accorder une antenne miniaturisée avec des bandes passantes instantanées étroites à travers toute une bande de communications en fonction du canal utilisé, a déclaré Douglas H. Werner, John L. et présidente Geneviève H. McCain professeur de génie électrique.

"Tuning du métamatériau et l'antenne en tandem fournit un canal de fonctionnement dynamique, avec une accordable, réponse de polarisation presque arbitraire comme un avantage supplémentaire», a déclaré Werner. "En utilisant nos concepts métamatériaux fonctionnalisés, nous avons été en mesure de trouver un moyen de régler dynamiquement la réponse en fréquence et la polarisation de l'antenne, tandis que, dans le même temps, fournir une voie de mise à l'échelle des dessins à basses fréquences."

De nombreux groupes de recherche travaillent sur différents types d'antennes en métamatériaux-activé, mais le seul domaine qui a été assez difficile est de trouver une façon de faire évoluer ces structures de métamatériaux et de l'antenne associée bas pour fonctionner à des fréquences plus basses tout en conservant une taille physique pratique et poids pour le dispositif intégré résultant en général, plus la fréquence est grande, plus l'antenne, ledit Werner.

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