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尺寸缩小100倍!新一代天线问世了

2017-08-23 09:22 来源:科技日报

  英国《自然·通讯》杂志21日发表的一篇论文,描述了一种天线设计新方案,可制造出比当前小型天线还要小100倍的新一代天线,将在便携式无线通讯系统中发挥巨大作用。

  传统天线有严谨精确的金属结构,大小经过严格控制,以保证与特定波长产生共振。换句话说,设计天线的尺寸与天线工作频率有直接关系,而天线的工作频率就是天线的共振频率,也就是天线功耗最小、信号最强的最佳点。不过,这种工作频率和尺寸的关系,却限制了天线的微型化。

  此次,美国东北大学的一组研究团队发明了一种新的天线,它的主要元件呈薄膜状,能与特定的电磁波频率而非波长产生共振,大大缩小了天线的尺寸,使之可比当前的小型天线还小100倍。关键之处在于,其薄膜由一层磁电材料制成,发生震动时,这层磁电薄膜会改变磁化强度,在声震的同时发射和接收辐射。

  研究团队发现,新的天线与相似大小的传统天线相比性能更佳,且它们完全不需要任何电源,仅由简单的电子元件组成即可工作。此外,不同的几何设计能控制薄膜共振的频率,他们通过两种不同的设计,实现了从特高频(UHF)到甚高频(VHF)的跨越,展示了这项技术的成熟应用。

  研究人员表示,该技术在便携式无线通讯系统中有潜在的应用前景,包括穿戴式电子产品、智能手机、可生物植入和生物注射的天线及物联网等领域。

  总编辑圈点

  小天线能改变一切,因为万物互联时代,离不开微缩的发射接收装置。有了新发明的小天线,我们可以期待指甲盖大小的移动电话,以及遍布生产车间和身体的传感器和芯片的问世。或许一些难以想象的应用也会随之普及。引入新的电磁材料将激发新一轮的通信创新。

(责任编辑:王蔚)

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