-Metamateriaal enabled Antennes helpen verbeteren Satellite Communications Systems

Kleiner, lichter gewicht, beter presterende en meer multifunctionele miniatuur antennes met verbeterde prestaties mogelijk zijn met behulp van slimme materialen, volgens de ingenieurs Penn State. Een bijzonder veelbelovende toepassing van deze technologie is satellietcommunicatiesystemen. 

Deze antennes van metamaterialen vervaardigde materialen die exotische eigenschappen meestal niet in het bezit natuur kan worden geïntegreerd met moderne digitale elektronische radio programmatuurgedeelten gecontroleerd, vergemakkelijken transformerende communicatiesysteem met opmerkelijke frequentie en polarisatie wendbaarheid.

De ingenieurs, die in een recente uitgave van Advanced Electronic Materials hun onderzoek gemeld, ontwikkelde een klein, gefunctionaliseerd, metamateriaal antenne bediend door gelijktijdig tuning onderdelen van het metamateriaal en de antenne samen als een systeem, zei Clinton Scarborough, die op dit onderzoek werkte voor zijn proefschrift.

Metamaterialen ontlenen hun bijzondere eigenschappen van structuren vervaardigd in plaats van atomaire of moleculaire interacties alleen.

"Metamateriaal-gebaseerde antennes lijden vaak een stigma van onpraktisch smalle operationele bandbreedtes, net als kleine antennes," zegt Scarborough. "Radio's moeten in staat zijn om te werken over een aanzienlijke bandbreedte, maar meestal alleen op een enkel kanaal per keer. De wetten van de fysica dicteren dat een kleine metamateriaal antenne een kleine bandbreedte zal hebben, maar de moderne radio's kan gemakkelijk afstemmen van de antenne, zodat het werkt op welk kanaal de radio momenteel wordt gebruikt, geeft vergelijkbare prestaties naar een grote breedband antenne terwijl het nemen minder ruimte in en zelfs het verstrekken van nieuwe mogelijkheden. "

De ingenieurs ontwikkelden een instelbare metamateriaal dat hen in staat stelt om af te stemmen een geminiaturiseerde antenne met smalle onmiddellijke bandbreedtes over een volledige communicatie-band, afhankelijk van het kanaal in gebruik is, zei Douglas H. Werner, John L. en Genevieve H. McCain voorzitter hoogleraar Elektrotechniek.

"Afstemmen het metamateriaal en antenne in tandem biedt een dynamische operationele kanaal, met een instelbare, bijna-willekeurige polarisatie respons als een extra voordeel," aldus Werner. "Door gebruik onze gefunctionaliseerd metamaterial concepten hebben we een manier om dynamisch afstemmen van de frequentierespons en polarisatie van de antenne te ontwerpen zijn, terwijl, tegelijkertijd, het verschaffen van een weg voor het schalen van de ontwerpen lage frequenties."

Veel onderzoeksgroepen werken aan verschillende soorten-metamateriaal enabled antennes, maar de een gebied dat heel uitdagend is geweest is het uitzoeken van een manier om deze metamateriaal en bijbehorende antennestructuren schaal neer te werken bij lagere frequenties met behoud van een praktische fysieke grootte en het gewicht de resulterende geïntegreerde inrichting in het algemeen, hoe lager de frequentie, hoe groter de antenne, aldus Werner.

Laat een bericht achter 

Message List