为何激光等离子体天线引发关注?
科学家展示了一种外形酷似光剑的新型无线电天线。该装置不依赖传统金属结构,而是利用激光产生一束狭窄的等离子体来发射无线电波。这项技术未来或可实现按需改变长度和方向的天线,为无线通信、雷达、卫星和空间探索开辟新的可能。 "等离子体束天线看起来像光剑,而且可调谐,意味着我们应该能在很宽的频率范围内发射。"北卡罗来纳州立大学博士生、论文通讯作者普里亚·达尔什尼说,"虽尚未演示其作为接收天线的能力,但没有理由认为它不能作为接收器工作。"传统天线高度依赖物理尺寸,尤其天线长度决定其能高效收发哪些无线电频率。改变长度可让天线在不同频率工作,但这常需移动机械部件或复杂工程,在航天等应用中尤为困难——设备必须紧凑、轻量且可靠。 北卡州立的研究者想探究激光能否通过在周围空气中直接生成天线提供更简单的方案:不物理伸缩金属天线,而是调节激光产生所需长度的等离子体束。"我们想探索能否用激光制造等离子体天线,从而按需生成任意长度的天线。现在我们已经证明......阅读全文
为何激光等离子体天线引发关注?
科学家展示了一种外形酷似光剑的新型无线电天线。该装置不依赖传统金属结构,而是利用激光产生一束狭窄的等离子体来发射无线电波。这项技术未来或可实现按需改变长度和方向的天线,为无线通信、雷达、卫星和空间探索开辟新的可能。 "等离子体束天线看起来像光剑,而且可调谐,意味着我们应该能在很宽的频率范围内发射
传统射频-vs-激光空间通信:谁更胜一筹?
NASA 阿尔忒弥斯二号(Artemis II)任务的激光通信系统,上个月在澳大利亚堪培拉附近的 Mount Stromlo 天文台成功接收到了来自猎户座(Orion)飞船的每秒 260 兆比特激光数据链,并据此实现了 4K 视频的实时回传。在为期 10 天的任务中,宇航员借助实验性激光链路把高清
探索射频前端技术
引言:2017 年,Qorvo 出版了第 1 版《5G 射频技术 For Dummies》。该书以通俗易懂的语言,帮助业界许多人士掌握了一些围绕 5G 技术的复杂概念。在之前,我们也做了《科普丨重新认识 5G》、《科普丨了解 5G 核心实现技术》、《科普丨发现 5G 的不同之处》、《科普丨介绍
研究揭示清除太空辐射新方法
1962年7月9日,美国军方将一枚140万吨级的核弹发射到距离地面400公里的太空,当时他们以为轨道卫星已经安全脱离了爆炸的范围。但在这一被称为“海星一号”试验的几个月后,卫星开始一颗接一颗地消失,其中包括世界第一颗通信卫星Telstar。该试验的一个意想不到的后果是,放射性碎片释放出的高能电
NASA将展示来自空间站的激光通信
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507809.shtm
通信天线加装屏蔽罩的分析讨论
1、引言 民用飞机通常利用高频(HF)通信天线进行空地之间远距离通信。早期的高频通信天线主要有拉索天线、尾帽天线、探针天线和缺口天线等形式,但均有不可克服的缺点,现代民用飞机中已基本淘汰。裂隙并馈天线较好的克服了以往天线的缺点,但是需要在飞机垂尾前缘蒙皮上开槽,从而导致电磁
无线通信新型超材料天线问世
英国科学家研制出一款创新性无线通信天线。这款数字编码动态超表面阵列(DMA)原型结合了超材料的独特特性与复杂的信号处理能力,可为数据传输提供新性能峰值,有望助力未来6G通信网络的实现。相关研究论文发表于新一期《IEEE天线与传播开放杂志》。研究人员指出,这款天线是全球首个在60吉赫兹(GHz)毫米波
射频模块天线端的ESD该如何设计?
硬件工程师在设计产品时,ESD抗扰度是一个重要的考虑指标。静电对于大部分电子产品来说都存在危害,射频模块对静电更加敏感。那么针对射频模块类产品,ESD抗扰度应当如何考虑和设计呢?关于ESD抗扰度等级,不同产品不同行业对应着不同的标准,国际电工委员会所颁布的IEC61000-4-2标准适合于各种电气与
要了解5G-需要关注这6项技术(二)
2、毫米波技术 电波传播的特性很有趣,频率越高(即波长越短)的电磁波,就越倾向于直线传播,当高到红外线和可见光以上时,就一点也不打弯了,这是个渐进的过程。 毫米波一般不用于移动通信领域,原因就是它的频率都快接近红外线了,信道太“直”,移动起来不容易对准。请想象一个场景,您拿着激光笔指远处
天线类型的普及与介绍(一)
天线总输入功率的比值,称该天线的最大增益系数。它是比天线方向性系数更全面的反映天线对总的射频功率的有效利用程度。并用分贝数表示。可以用数学推证,天线最大增益系数等于天线方向性系数和天线效率的乘积。天线效率它是指天线辐射出去的功率(即有效地转换电磁波部分的功率)和输入到天线的有功功率之比。是恒小于1的
无线电频谱科普知识
内容摘要:射频装置的电磁能量属于频谱中频率较低的那一端,不能破解把分子紧扣一起的化学键,故被列为「非电离」辐射。电磁波谱是无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,伦琴射线(X射线),伽玛射线. 无线电波是一种电磁波。电磁波每秒钟振动的次数,称为频率(单位为赫兹Hz);每秒钟传播的距离,称为速度
新型无线充电技术亮相CES-除了传输电能也可用于通信
过去一年中,很多公司均在承诺发布真正的无线电源,但炒作居多。而在美国拉斯维加斯举办的“国际消费类电子产品展览会”(CES)上,一家名为奥西亚的公司称,其Cota无线充电器能为各种电子设备完成无线充电。 据美国电器和电子工程师学会(IEEE)光谱网站6日报道,Cota能为方圆10米内的电子设备直
7.5G速率40km距离空间激光通信试验成功
由武汉大学、北京跟踪与通信技术研究所和北京国科环宇空间技术有限公司联合组成的高速无线激光通信系统研究项目组,经过1年多的技术攻关,近日研制出7.5G空间激光通信系统。该系统8月下旬在青海省青海湖成功进行了7.5G速率40km距离的自由空间激光通信试验。 该项目组2008年曾完
无线电波概述
赫兹发现电磁波以后,首先被用于无线电信之传递试验。最早的无线电讯,借控制火花放电时间,构成电码讯号。火花放电是一种波长很短的减幅波,它的振幅衰减极快,且干扰极大,故不能用它做长距离通信。后来俄国人波波夫与意大利业余无线电家马可尼同时独立地发明天地线制,马可尼且于天线中加接调谐电路,试验越过大西洋电码
室内无线通信频谱拥堵难题终于有解了
问题提出:当你在办公室打开视频会议、同时用手机刷短视频、电脑还在上传大文件时,Wi-Fi为什么总是卡顿?这不是单独设备的故障,而是一个结构性困局——基于无线电波的通信技术正在逼近其物理承载极限。传统的Wi-Fi和蜂窝网络依赖有限的无线电频谱,在室内密集环境中面临日益严重的频率拥堵、信号干扰和能源消耗
射频PA在通信领域的作用及重要性-(一)
电磁波传输距离和发射功率成正比,射频 PA 性能直接决定通讯距离、信号质量和待机时间(或耗电量),根据 Yole 数据显示,2017 年手机射频前端中射频 PA 市场规模约 50 亿美元,在整个射频前端中价值量占比 35%,仅次于滤波器,也是射频前端价值量最高的单类型芯片。
微波光子雷达及关键技术(三)
图7、PHODIR 与商用SEAEAGLE 成像对比Fig. 7 Imaging result comparison between the PHODIR and SEAEAGLE(a)目标的图像;(b)S 波段探测到的一维距离像;(c)X 波段探测到的一维距离像;(d)利用上述融合算法合成
2023中国天线射频技术与产业发展大会召开
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505772.shtm7月29日,由天线系统产业联盟和中国通信学会天线与射频技术委员会主办、西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室承办的2023中国天线射频技术与产业发展大会在西安召开。中国工程院院士、西
等离子体纳米天线超表面加速光束
最近的研究表明,经过专门设计的光束具有在真空中沿弯曲路径传播的能力。目前用于产生加速光束的方法使用的是相位调制器和透镜,这种设备的长度为几十厘米或更长。这严重限制了其在各种材料下的适用性。本文使用由等离子体纳米天线组成的超表面来加速玻璃内部的光束。这种超表面能够生成高度弯曲的曲率半径为几百微米的
射频线圈的作用
射频线圈的作用是既可以发射射频脉冲,也可以用来接收磁共振信号。射频线圈主要由射频发射系统、射频线圈,信号接收系统组成。是磁共振成像系统的重要部件之一,所有的磁共振扫描检查都要借助线圈来完成,其工作状态直接影响图像质量优劣。因此,正确使用与保养是延长线圈使用寿命,维持线圈稳定状态,获取高质量图像的关键
射频等离子体的能量是什么
射频是指无线电频率,但它不属于无线电通信中波段的划分,因为在这样的频率范围内辐射性能很低,故通讯设备中较少采用,面对生物体的作用主要是热效应。当射频的电流频率高到一定值时( >100kHz),引起组织内带电荷的离子运动即摩擦生热(60~100℃)。等离子射频设备常用的频率为200~500kHz,输出
传统射频加速器-vs-激光等离子体加速:谁更胜一筹?
激光等离子体加速在粒子物理领域前景广阔:它产生的电场比传统射频(RF)加速器高出三个数量级。当强激光脉冲穿过等离子体,有质动力将电子推离脉冲前后,形成随行的纵向密度波——这种"激光尾波场加速器"特别适合产生短脉冲、高能电子束,应用于飞秒电子衍射、医学成像与微型自由电子 X 射线激光。一、研究背景:牛
“时空元表面”可调控光束频率和方向
据《自然·纳米技术》杂志24日报道,美国加州理工学院团队报告称,他们构建了一种元表面,上面布满微型可调天线,能够反射入射的光束:一束光进入,多束光出去,每束光都有不同的频率并朝着不同的方向传播。这是一种处理自由空间信号而非光纤信号的新方法,可创建许多不同光频率的边带或通道。研究人员构建了一种元表面,
激光通信的优点
(1)通信容量大。在理论上,激光通信可同时传送1000万路电视节目和100亿路电话。(2)保密性强。激光不仅方向性特强,而且可采用不可见光,因而不易被敌方所截获,保密性能好。(3)结构轻便,设备经济。由于激光束发散角小,方向性好,激光通信所需的发射天线和接收天线都可做的很小,一般天线直径为几十厘米,
激光通信的作用
激光通信是一种利用激光传输信息的通信方式。激光是一种新型光源,具有亮度高、方向性强、单色性好、相干性强等特征。按传输媒质的不同,可分为大气激光通信和光纤通信。大气激光通信是利用大气作为传输媒质的激光通信。光纤通信是利用光纤传输光信号的通信方式。
激光通信的应用
激光通信的应用主要有以下几个方面:1、地面间短距离通信;2、短距离内传送传真和电视;3、由于激光通信容量大,可作导弹靶场的数据传输和地面间的多路通信。4、通过卫星全反射的全球通信和星际通信,以及水下潜艇间的通信。
电磁场近场和远场的差别(二)
远场和近场类似,远场的起始也没有统一的定义。有认为是2 λ,有坚持说是距离天线3 λ或10 λ以外。还有一种说法是5λ/2π,另有人认为应该根据天线的最大尺寸D,距离为50D2/λ。还有人认为近场远场的交界始于2D2/λ。也有人说远场起始于近场消失的地方,就是前文提到的λ/2π。远场是真正的无线电波
基于毫米波微带天线设计的射频电路实验-(二)
2. 3 天线阵列设计 1) 天线形式确定 上式中,λ 0 为中心频率处的真空波长; f x 和 σ x为波束展宽因子; d 为辐射单元间距; N 为辐射单元数,α m 为最大辐射方向与平面阵元之间的夹角。为满足单元副瓣抑制条件,单元间距 d 必须小于波长λ 0
基于毫米波微带天线设计的射频电路实验-(一)
本文设计了一个新的射频电路设计性实验项目———可用于无人机高度测量的毫米波雷达微带天线的设计与实现。该实验项目通过让学生完成该天线的自主设计、仿真、优化、制作和测试的过程,引导学生来深入体会实际射频工程中的实际流程和方法,从而提高其学习兴趣,进而进一步培养其工程素质、实践能力和创新精神。
新型等离子硅天线助力下一代超快无线网络
英国《新科学家》网站近日为我们描述了一副美妙的未来图景:早晨出发上班前,智能手机可以为人们下载最新的电视系列片;尽管路上有雾,人们驾车上班也会变得很容易,因为汽车内置的雷达和智能交通软件能自动引导驾驶员绕过交通拥堵,使人们能按时到达;到达会场后,高清视频可以毫无瑕疵地实时传到