Antenes de metamaterials

Més petit, més lleuger, millor rendiment i antenes miniatura més multifuncionals amb un major rendiment poden ser possibles utilitzant materials intel·ligents, segons els enginyers de Penn State. Una aplicació particularment prometedora d'aquesta tecnologia és per a sistemes de comunicacions per satèl·lit.

Aquestes antenes fetes de metamaterials, posseeixen propietats exòtiques que no solen trobar-se en la naturalesa i amb les que es poden integrar amb equips digitals de ràdios electròniques modernes que estan controlades amb programari, facilitant un sistema de comunicacions amb notable transformació de la freqüència i agilitat en la polarització.

Els enginyers que estan fent la investigació, van explicar en un número recent d'Advanced Electronic Materials, que van desenvolupar una petita i funcionalitzada antena amb metamaterial operada alhora per components tuning del metamaterial i l'antena junts com un sistema, segons va dir Clinton Scarborough, que va treballar en aquesta investigació.
Els metamaterials deriven les seves propietats inusuals de les estructures fabricades, en lloc de les interaccions atòmiques o moleculars per si soles.
"Les antenes basades en metamaterials, sovint pateixen un estigma durant l'operació de l'ample de banda i és que són impracticablement estretes", va dir Scarborough. "Les ràdios han de ser capaces d'operar sobre un ample de banda considerable però, normalment, només en un sol canal. Les lleis de la física dicten que una petita antena de metamaterial, tindrà un petit ample de banda, però les ràdios modernes, podran sintonitzar fàcilment l'antena perquè operi en qualsevol canal de la ràdio, donant un rendiment comparable a una antena de gran amplada de banda mentre ocupa menys espai i, fins i tot, proporcionarà noves capacitats".

Els enginyers van desenvolupar un metamaterial sintonizable que els permet sintonitzar una antena en miniatura amb amples de banda instantanis i estrets, a través d'una banda de comunicacions en funció de la cadena en ús, va dir Douglas H. Werner president i professor d'enginyeria elèctrica.
"L'ajust del metamaterial i l'antena en conjunt, proporciona un canal operatiu dinàmic, amb una resposta sintonitzable, a més de polarització gairebé arbitrària, com un benefici addicional", va dir Werner. "Mitjançant l'ús d'aquests conceptes basats en metamaterials, hem estat capaços d'idear una manera que sintonitza dinàmicament la resposta de freqüència i polarització mentre que, al mateix temps, proporciona una via a l'ampliació dels dissenys a baixes freqüències".
Molts grups de recerca estan treballant en diferents tipus d'antenes basades en metamaterials, però el que ha estat tot un repte, ha estat trobar la manera d'escalar aquestes estructures a l'antena associada per operar a freqüències més baixes, mantenint una grandària física pràctica ja que, com menor sigui la freqüència, més gran és l'antena, va dir Werner.

Font: PHYSORG