本报讯(记者 常丽君) 美国田纳西大学物理学家西奥多·安德森在等离子物理年上称,他们从事研究的等离子天线技术已接近成熟。这种等离子天线具有极强的抗干扰能力,而且耗电少,能够挤入密集的波段,接收发送多种频率电波,可用于军事和移动电话网络。
安德森于20世纪90年代中期最早提出了等离子天线这一概念,当时是为了使潜艇在水下工作时沟通联络更容易。用金属天线发射电磁波存在三大缺陷:首先,低频率金属天线的体积庞大,容易暴露目标;其次,金属天线在高频率下工作时,虽然可以将体积缩小,但由于它们所发出的特殊信号而容易暴露位置;第三,金属天线容易受到人为干扰。
等离子天线外观与荧光灯管相似,使用电离气体管来发送和接收无线电波,通过控制等离子体的形态和强度等参数可以对天线带宽、频率、增益和方向性等特性进行动态的重构,能随意转换无线电射频,同时也能像金属天线一样以定相波段工作,效率更高、体积更小,基本上克服了上述所有问题。
安德森说,由于等离子天线只对等于或小于它本身运行频率的信号发生反应,所以通常用来干扰无线电波的高频信号对它毫无影响。这种天线本身还可以互相嵌套,同时收发多个无线电频率而互不干涉。在同一脉冲电流下工作,仍然保持信号清晰,能耗比普通天线要小1000倍。天线一旦关闭,就不再反射无线电波,而且工作频率越低,就越不容易被发觉。这种隐蔽性使它更适用于秘密性质的军事领域。
据悉,研究人员在麻萨诸塞州布鲁克菲尔德的哈雷卡拉研发公司正在致力于将这项技术商业化。
来源:科技日报