Антената на бъдещето: Как метаматериалите позволяват на антената да променя формата и честотата си в реално време

Изследователи от САЩ са разработили модифицируема антена, която динамично регулира честотния си обхват без използването на сложни подвижни части. Това позволява на антената да се адаптира към променящите се условия на околната среда. Устройството е изработено от метаматериали, чиито механични свойства – твърдост и здравина – зависят от геометричното разположение на компонентите. Тази антена може да бъде разтягана, огъвана и сгъвана, като по този начин се променят обратимо характеристиките на излъчване.

Докато традиционните антени излъчват и приемат радиосигнали, екип от инженери на Масачузетския технологичен институт (MIT) си поставя за цел да създаде устройство, което може да действа като сензор. За тази цел те използват „резонансната честота“ на антената, която е честотата, при която антената е най-ефективна. Когато формата се променя, резонансната честота на антената също се променя. Тези промени могат да бъдат регистрирани.

Материалът, използван за променливата антена, е метаматериал, който може да приема различни форми. Той се състои от периодична подредба на прости клетки, които могат да се въртят, компресират, разтягат или огъват. Деформацията на метаматериала води до промяна на резонансната честота на антената.

Прототипът на устройството, наречен метаантена, се състои от диелектричен слой материал, поставен между два проводящи слоя, покрити с еластична акрилна боя, съобщава MIT News.

Освен това учените са разработили софтуерен инструмент, който позволява проектирането и изработването на метаматериални антени за конкретни задачи. Потребителят може да определи размера на антената, да избере дебелината на диелектричния слой и да зададе съотношението между дължината и ширината на елементарните клетки на метаматериала. След това системата автоматично моделира резонансния честотен диапазон на антената.