Ученые испытали первую в мире лазерную антенну из плазмы
Похожую на световой меч антенну не нужно строить — она создается лазером и им же регулируется.
Администратор
Похоже, связистам и радиолюбителям пора сдавать антенное хозяйство в металлолом. В Университете штата Северная Каролина разработали первую в мире лазерную антенну из плазмы. Результаты ее испытаний обнародовал IEEE Journal of Microwaves.
«Плазменная лучевая антенна выглядит как световой меч и поддается настройке — то есть мы можем передавать в широком диапазоне частот. Мы пока не показали, что она может работать как приемная антенна — но нет причин сомневаться, что она справится и с этой ролью», — говорит радиоинженер Прия Даршни, ведущий автор исследования.
Обычная антенна физически не может быть универсальной — потому что ее размер зависит от длины волны. Сделать антенну легко настраиваемой — в этом и состояла основная задача исследования. В эксперименте была получена антенна на 30 МГц.
«Мы хотели убедиться, что с помощью лазера можно получать антенну нужной длины. И мы показали, что это возможно», — довольна исследовательница.
Нет ничего сложного в том, чтобы лазером создать в воздухе выраженный плазменный шнур — так называемый филамент. Трудность в подключении такой антенны к источнику сигнала — металлический контакт разрушает филамент. Решением этой проблемы стал бесконтактный антенный фидер — металлическое кольцо, работающее как конденсатор. Он обеспечивает емкостную связь между передатчиком плазменным лучом.
«Меняя параметры лазера, можно управлять характеристиками плазменного филамента — в том числе его длиной. Это ценно для задач, где нужна антенна, способная работать в широком диапазоне. Есть также задачи, где важно уметь управлять углом наклона антенны — чтобы задавать направление радиолокационного сканирования или усилить принимаемый сигнал. Наш метод позволяет управлять углом плазменной филаментной антенны, попросту меняя направление лазера», — объясняет инженер.
В долгосрочной перспективе технология обещает найти применение в самых разных областях. Спутники и космические технологии — одна из потенциально интересных сфер, поскольку и полезная нагрузка, и возможность сканировать широкий диапазон частот здесь одинаково важны. «На низкой околоземной орбите воздуха достаточно для образования плазмы», — отмечает профессор Пол Д. Франзон, руководивший исследованием.
«Это первый шаг, но шаг большой — впервые кому-либо удалось показать, что плазменно-филаментные антенны вообще работают. Теперь можно начинать улучшать их характеристики», — подытожила Даршни.
Разработана складная космическая антенна весом 64 грамма
Радиоинженеры разработали бумажную антенну для 5G
Инженеры создали «живую» антенну, которая меняет форму и настраивается сама
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX
