Skip to main content

Analysis of Low-cost Original Holographic Antenna: Theoretical OveRvIew, NOtes, StudY, DesigN, and EasY Implementation

Article Category

Article available in the folowing languages:

Konstrukcja i zastosowanie nowych anten holograficznych

Anteny holograficzne, badane po raz pierwszy około 40 lat temu, stanowią ponownie gorący temat ze względu na potencjał obrazów holograficznych w różnych zastosowaniach. Finansowani ze środków UE naukowcy opracowali nowe prototypowe urządzenia oparte na powiązanej technologii, wykazujące wielki potencjał w zakresie komercjalizacji.

Gospodarka cyfrowa

Hologramy to wirtualne obrazy powstałe w wyniku interferencji dwóch fal elektromagnetycznych (EM). Anteny holograficzne (HA) to anteny, w których powierzchnia odbijająca (przysłona) utworzona jest przez przewodzący wzór metaliczny na uziemionym wielowarstwowym podłożu dielektrycznym. W celu wykorzystania tej interferencji, fale powierzchniowe rozchodzą się wzdłuż podłoża, po czym w wyniku interferencji na styku powietrze-podłoże powstaje hologram. Finansowani ze środków UE naukowcy zainicjowali projekt ALOHA Torino-Sydney z myślą o zbadaniu prototypu HA w zakresie częstotliwości mikrofalowych EM. Możliwości holograficzne wyzwolone zostaną przez technologię mikropaskową, umożliwiającą propagację fal powierzchniowych na styku dwóch różnych mediów. Badacze skupili się na linii mikropaskowej o zmodulowanej szerokości wewnątrz pojedynczych struktur zwanych komórkami jednostkowymi. Następnie uzyskano geometrię cylindryczną, złożoną z okresowych powtórzeń komórek jednostkowych w różnych kierunkach oraz umożliwiającą sprzężenie fal powierzchniowych z falami wolnej przestrzeni, prowadzące do ciekawych zjawisk elektromagnetycznych. Wśród licznych opracowanych prototypów i projektów znalazło się prototypowe urządzenie funkcjonujące w mikrofalowym paśmie K widma EM (18–27 gigaherca (GHz)) stosowanego w łączności satelitarnej. Inny model pokazowy, składający się z 24 aktywnych komórek jednostkowych regulowanych niezależnie i wykazujących doskonałe parametry filtracyjne, przyniósł ogromną redukcję wielkości oraz potencjał do wykorzystania w zaawansowanych zastosowaniach, takich jak tzw. radia kognitywne, które w sposób inteligentny i skuteczny wybierają bezprzewodowe kanały komunikacji. Dotychczas naukowcy stworzyli również dwie różne okresowe konfiguracje wielowarstwowego ekranu reflektora obejmującego ultraszerokie pasmo (UWB) częstotliwości (3,1–10,6 GHz) stosowane w radiolokatorach śledzących, jak również w komunikacji bezprzewodowej. Udoskonalone właściwości wykazują ogromny potencjał przemysłowy. Liczne prototypy wytworzone przez zespół projektu ALOHA Torino-Sydney prezentują nowe i ulepszone możliwości anten holograficznych o potencjalnym zastosowaniu w różnych rozwiniętych i wschodzących dziedzinach. Kontynuacja badań powinna umożliwić optymalizację urządzeń pokazowych, jak również rozwój urządzeń dodatkowych.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania