自然-通讯:尺寸缩小1百倍!新一代天线问世了 电磁波频率共振

邓文龙

作者：Nian Xiang Sun

来源：《自然—通讯》

发布时间：2017/8/24 15:21:36

尺寸缩小100倍！新一代天线问世了

为薄膜状天线，能与特定的电磁波频率而非波长产生共振，大大缩小了天线的尺寸，使之可比当前的小型天线还小100倍 电磁波频率共振

英国《自然—通讯》杂志17-8-21日发表的一篇论文，描述了一种天线设计新方案，可制造出比当前小型天线还要小100倍的新一代天线，将在便携式无线通讯系统中发挥巨大作用。

传统天线有严谨精确的金属结构，大小经过严格控制，以保证与特定波长产生共振。换句话说，设计天线的尺寸与天线工作频率有直接关系，而天线的工作频率就是天线的共振频率，也就是天线功耗最小、信号最强的最佳点。不过，这种工作频率和尺寸的关系，却限制了天线的微型化。

此次，美国东北大学的一组研究团队发明了一种新的天线，它的主要元件呈薄膜状，能与特定的电磁波频率而非波长产生共振，大大缩小了天线的尺寸，使之可比当前的小型天线还小100倍。关键之处在于，其薄膜由一层磁电材料制成，发生震动时，这层磁电薄膜会改变磁化强度，在声震的同时发射和接收辐射。

研究团队发现，新的天线与相似大小的传统天线相比性能更佳，且它们完全不需要任何电源，仅由简单的电子元件组成即可工作。此外，不同的几何设计能控制薄膜共振的频率，他们通过两种不同的设计，实现了从特高频（UHF）到甚高频（VHF）的跨越，展示了这项技术的成熟应用。

研究人员表示，该技术在便携式无线通讯系统中有潜在的应用前景，包括穿戴式电子产品、智能手机、可生物植入和生物注射的天线及物联网等领域。（来源：科技日报 张梦然）

https://www.nature.com/articles/s41467-017-00343-8

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201782415213621444704.shtm



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