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设计有效天线小1000倍

时间:2020-04-27 13:02:01 | 来源:

好东西装在小包装中。在便携式无线通信系统的世界中尤其如此。手机,可穿戴设备和植入式电子设备随着时间的流逝而缩小,这使其在许多情况下更加有用。但是这些设备的关键组成部分-天线-并没有效仿。直到现在,研究人员还无法将其缩小。

在周二在线发表在《自然通讯》上的一篇论文中,Northeastern的电气和计算机工程教授孙念及其同事描述了一种设计天线的新方法。Sun说,这一发现使研究人员能够制造比目前可用天线小一千倍的天线。

Sun说:“很多人都在努力减小天线的尺寸。这对整个社会来说都是一个公开的挑战。”“我们调查了这个问题,然后想,'我们为什么不使用一种新的机制?'”

传统的天线可以接收和发送电磁波,电磁波的传播速度非常快-达到光速。但是电磁波具有相对较长的波长。这意味着天线必须保持一定的尺寸才能有效地利用电磁辐射。

研究人员没有针对电磁波共振设计天线,而是接收和发送电磁波,而是针对天线进行了设计,使其能够进行声学共振。声共振波大约是一万倍-比电磁波小。这意味着天线要比当今最紧凑的天线小一两个数量级。

由于声共振和电磁波具有相同的频率,因此新天线仍可用于手机和其他无线通信设备。它们将提供相同的即时信息传递。实际上,研究人员发现他们的天线性能优于传统天线。

微型天线具有重大意义,特别是对于物联网设备以及生物医学领域。Sun说,例如,该技术可能会导致更好的生物可注射,可植入或什至是生物不可注射的设备来监视健康。

神经外科医生有兴趣探索的一种此类应用是一种可以感知大脑深处神经元行为的设备。但是直到现在,将这个想法付诸实践一直困扰着研究人员。

Sun说:“几毫米甚至几微米的大小将使生物医学植入更容易实现,而组织损伤也将大大减少。

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