Co to jest antena metamateriałowa?
Antena metamateriałowa to bardzo mała i mocna antena, którą można wyprodukować na powierzchni płytki drukowanej. Składa się z metamateriału, który składa się z mikroskopijnych elementów, które umożliwiają przepływ fal radiowych z większą wydajnością niż w przypadku tradycyjnych materiałów. Sklasyfikowany jako materiał o indeksie bliskim zera, wygina się i odbija promieniowanie elektromagnetyczne prostopadłe do podłoża. Antena może być wytrawiona na płytce drukowanej przy użyciu typowych materiałów obwodów i miedzi, dzięki czemu proces produkcyjny jest szybki i niedrogi. Takie małe anteny mogą być umieszczone na dowolnej płytce drukowanej i były używane w telefonach komórkowych i różnych urządzeniach ręcznych.
Materiał ten umożliwia antenom zginanie fal o częstotliwości radiowej, dzięki czemu wydajność jest nawet wyższa niż w przypadku większych rodzajów anten. Większość sygnału jest emitowana z anteny, ze względu na wysoki współczynnik załamania światła lub zdolność materiału do kierowania promieniowania z dala, a nie odbicia go z powrotem. Antena metamateriałowa ma ujemny współczynnik załamania światła, w przeciwieństwie do substancji takich jak szkło lub powietrze. Przy ułamku wielkości fali metamateriały są kompozytami, które można wytwarzać zgodnie z rodzajami potrzebnymi dla danej aplikacji. Zminiaturyzowane systemy antenowe nadają się do komunikacji bezprzewodowej, ponieważ obsługują wysoką wydajność i szybkość, na których opiera się wiele osób i firm.
Te właściwości fizyczne pozwalają na uzyskanie klasy anten metamateriałowych, które są wydajne, więc na przykład telefon komórkowy nie zużywa tak dużej mocy. Przestrzeń zajmowana na płytkach drukowanych jest mniejsza niż tradycyjnych anten, więc antena metamateriałowa może być umieszczona na mniejszej płytce, umożliwiając jednocześnie funkcjonowanie różnych elementów potrzebnych urządzeniu. Ponieważ technologia została zbadana i zaawansowana nieco ponad dekadę temu, miliony tych anten są dostępne na rynku od 2011 roku, a produkcja stale rośnie.
Komunikacja bezprzewodowa to tylko jedno z zastosowań metamateriału, takie jak wdrożenie systemów komunikacyjnych 4G dla urządzeń mobilnych dla klientów indywidualnych i biznesowych. Antena metamateriałowa może być używana do komunikacji w sytuacjach awaryjnych, a także radaru wykorzystywanego do celów geologicznych i do monitorowania aktywności w tunelach. Metamateriał odchyla światło i inne sygnały inaczej niż jakikolwiek inny materiał występujący w naturze. Naukowcy spekulują, że poza zastosowaniem anteny metamateriałowej, można ją wytworzyć w celu stworzenia przyszłych soczewek lub powłok, które czynią obiekty niewidocznymi.