В Техасском университете разработана «несимметричная» антенна

В Инженерной школе Кокрелла Техасского университета (UT Austin) создана инновационная конструкция антенны, позволяющая обрабатывать поступающие и исходящие радиосигналы более эффективно и без необходимости в использовании громоздкого и дорогого внешнего оборудования.

Изобретение, открывающее путь к более быстрым, дешёвым и свободным от помех телекоммуникациям, его авторы обсудили в статье, которая выйдет в мартовском онлайновом выпуске PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Главная особенность новой антенны заключается в нарушении естественной симметрии излучения, которой характеризуются традиционные антенны. В учебниках принято считать диаграммы направленности антенны для излучения и приёма одинаковыми. Нарушив эту взаимность, инженеры UT Austin получили возможность независимо и с высокой эффективностью управлять исходящими и поступающими сигналами.

Благодаря этому можно передавать сигнал, отстраиваясь от шума и эхо, попадающих обратно в антенну, улучшать скорость и надёжность цифровых радиокоммуникаций, радиоинтерфейсов с всевозможными датчиками.

В экспериментах, в антенну одновременно направляли два сигнала: радиочастотный для передачи или приёма и слабый модулирующий сигнал с низкой частотой, который медленно изменял свойства антенны по мере прохождения по ней радиосигнала. Такая модуляция нарушала симметрию между передачей и приемом. Для некоторых направлений эффективность приёма была в сотни раз меньше, чем передачи.

Сейчас, для защиты передающего тракта от попадания в него принимаемых сигналов используются магнитные изоляторы. Техасские инженеры рассчитывают, что их технология позволит значительно уменьшить потребность в таких изоляторах, что уменьшит размеры и стоимость телекоммуникационного оборудования. По их прогнозам, распространение этой технологии на оптические приложения приведет к созданию более эффективных термофотоэлектрических элементов для извлечения энергии из окружающей среды.