Что такое метаматериальная антенна?

Антенна метаматериала - это очень маленькая и мощная антенна, которая может быть изготовлена ​​на поверхности печатной платы. Он состоит из метаматериала, который состоит из микроскопических элементов, которые позволяют радиочастотным волнам проходить с более высокой эффективностью, чем с традиционными материалами. Классифицированный как материал с нулевым индексом, он изгибается и отражает электромагнитное излучение перпендикулярно подложке. Антенна может быть выгравирована на печатной плате с использованием типичных материалов и меди, поэтому процесс производства является быстрым и недорогим. Такие маленькие антенны могут быть включены в любую печатную плату и использовались в сотовых телефонах и различных портативных устройствах.

Этот материал позволяет антеннам изгибать радиочастотные волны, так что эффективность даже выше, чем у антенн более крупных типов. Большая часть сигнала излучается от антенны из-за высокого показателя преломления или способности материала направлять излучение, а не отражать его обратно. Метаматериальная антенна имеет отрицательный показатель преломления, в отличие от таких веществ, как стекло или воздух. Метаматериалы, составляющие часть длины волны, представляют собой композиты, которые могут быть изготовлены в зависимости от того, какие возможности необходимы приложению. Миниатюрные антенные системы подходят для беспроводной связи, поскольку они поддерживают высокую производительность и скорость, на которые полагаются многие люди и предприятия.

Эти физические свойства позволяют использовать эффективные классы метаматериальных антенн, поэтому сотовый телефон, например, не потребляет столько энергии. Пространство, занимаемое на печатных платах, меньше, чем у традиционных антенн, поэтому антенна с метаматериалом может быть размещена на меньшей плате, оставляя место для различных компонентов, необходимых для работы устройства. Поскольку технология была исследована и усовершенствована, начавшаяся чуть более десяти лет назад, миллионы этих антенн появились на рынке с 2011 года, и их производство продолжает расти.

Беспроводная связь - это только одно из приложений метаматериала, например, внедрение систем связи 4G для мобильных устройств, основанных на потребителях и бизнесе. Антенна метаматериала может использоваться для связи в чрезвычайных ситуациях, а также для радиолокации, используемой в геологических целях и для мониторинга активности в туннелях. Метаматериал отклоняет свет и другие сигналы иначе, чем любой другой материал, встречающийся в природе. Ученые предположили, что, помимо использования метаматериальной антенны, ее можно изготовить для создания будущих линз или покрытий, которые сделают объекты невидимыми.