Антенна будущего: как метаматериалы позволяют антенне изменить свою форму и частоту в режиме реального времени

Американские исследователи разработали модифицированную антенну, которая динамически регулирует свою частотную диапазон без использования сложных подвижных частей. Это позволяет антенне адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Устройство изготовлено из метаматериалов, механические свойства, твердость и прочность — зависят от геометрического размещения компонентов. Эта антенна может быть растянута, согнута и сложена, таким образом, изменяя характеристики радиации.

В то время как традиционные антенны транслируют и принимают радиосигналы, команда инженеров в Массачусетском институте (MIT) стремится создать устройство, которое может выступать в качестве датчика. С этой целью они используют «резонансную частоту» антенны, которая является частотой, с которой антенна является наиболее эффективной. Когда форма меняется, частота резонанса антенны также меняется. Эти изменения могут быть зарегистрированы.

Материал, используемый для переменной антенны, представляет собой метаматериал, который может принимать разные формыОн состоит из периодического расположения простых ячеек, которые могут вращаться, сжимать, растягиваться или сгибаться. Деформация метаматериала приводит к изменению резонансной частоты антенны.

Прототип устройства под названием MetaantenСостоит из диэлектрического слоя материала, размещенного между двумя проводящими слоями, покрытым упругой акриловой краской, сообщает MIT News.

Кроме того, ученые разработали программный инструмент, который позволяет проектировать и изготовить метаматериальные антенны для конкретных задач. Пользователь может определить размер антенны, выбрать толщину диэлектрического слоя и установить отношение между длиной и шириной элементарных ячеек метаматериала. Затем Система автоматически моделирует резонансную частотную диапазон антенны.