Antenas de metamaterial habilitados para ajudar a melhorar Satélite Sistemas de Comunicação

Menor, mais leve, melhor desempenho e mais antenas em miniatura multifuncionais com melhor desempenho poderá ser possível utilizando materiais inteligentes, de acordo com os engenheiros da Penn State. Uma aplicação particularmente promissora desta tecnologia é para sistemas de comunicação por satélite. 

Estas antenas feitas de metamateriais-fabricados de materiais que possuem propriedades exóticas geralmente não é encontrado na natureza, pode ser integrado com modernos rádios eletrônicos digitais que são controladas por software, facilitando um sistema de comunicações transformadora com notável freqüência e agilidade polarização.

Os engenheiros, que relataram suas pesquisas em uma edição recente da Advanced Materials eletrônico, desenvolveu um pequeno funcionalizado, antena, metamaterial operado por meio do ajuste simultaneamente componentes do metamaterial ea antena juntos como um sistema, disse Clinton Scarborough, que trabalhou nesta investigação para sua dissertação.

Os metamateriais derivam suas propriedades incomuns de estruturas fabricadas em vez de interações atômicas ou moleculares sozinho.

"Antenas de metamateriais baseados muitas vezes sofrem um estigma de larguras de banda de operação impraticavelmente estreitas, assim como pequenas antenas", disse Scarborough. "Rádios precisa de ser capaz de funcionar ao longo de uma largura de banda significativa, mas tipicamente apenas em um único canal de cada vez. As leis da física ditam que uma pequena antena de metamaterial terá uma pequena largura de banda, mas rádios modernos podem sintonizar facilmente a antena para que ele opera em qualquer canal do rádio está usando atualmente, dando um desempenho comparável a uma grande antena de banda larga enquanto ocupa menos espaço e até mesmo fornecer novas capacidades ".

Os engenheiros desenvolveram um metamaterial ajustáveis ​​que lhes permite sintonizar uma antena em miniatura, com larguras de banda estreitas instantâneos em toda uma banda de comunicações inteira dependendo do canal em uso, disse Douglas H. Werner, John L. e Genevieve H. McCain Presidente Professor de Engenharia Elétrica.

"Ajustando o metamaterial e antena em conjunto proporciona um canal de operação dinâmica, com um sintonizável, a resposta quase-polarização arbitrária como um benefício adicional", disse Werner. "Ao empregar nossos conceitos de metamaterial funcionalizados, temos sido capazes de encontrar uma maneira de ajustar dinamicamente a frequência de resposta e polarização para a antena, enquanto, ao mesmo tempo, fornecendo um caminho para escalar os projetos para baixas freqüências."

Muitos grupos de pesquisa estão trabalhando em diferentes tipos de antenas habilitado para metamaterial, mas a uma área que tem sido bastante desafiador é descobrir uma maneira de escalar essas estruturas metamateriais e antenas associados para baixo para operar em freqüências mais baixas, mantendo um tamanho e peso físico prático para o resultante dispositivo integrado em geral, quanto menor for a frequência, maior é a antena, disse Werner.

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