Laaja viritettävyys tietoliikennelaitteille

Drexel Universityn tieteilijät yhteistyökumppaneidensa kanssa ovat löytäneet keinon valmistaa ohutta materiaalia, joka parantaa mikroaaltoenergian kulkua.

Koska matkaviestinnän kysyntä tekee taajuusalueesta yhä ruuhkaisempaa ja uusia tekniikoita tarvitaan luomaan taajuuksille sovittautuvia antenneja, tukijoiden mukaan viritettävät dielektriset materiaalit voisivat olla mahdollinen ratkaisu.

Saavutus tuo uutta valoa rakenteellisiin piirteisiin, joita pidetään yleensä staattisina ja haittaavina, mutta jotka dynaamisesti tehtyinä ovat todellisuudessa avain materiaalin erityiseen kykyyn.

Drexel yliopiston sekä yhdysvaltalaisien ja israelilaiset tutkijoiden yhteisvoimin tutkijat osoittivat, miten ferrosähköinen materiaali voidaan suunnitella siten, että alueseinämien avulla voidaan toteuttaa mikroaaltojen siirtoa paremmalla taajuushallinnalla kuin nykyisin käytössä olevat tekniikoilla.

Oheinen kuva esittää alueiden rajamuunnoksia materiaalissa, jonka diffuusiraja erottaa linjautuneita dipolivyöhykkeitä ferrosähköisessä kidekalvossa. Näiden kaksiulotteisten vikakohtien viritettävät resonanssivaihtelut mahdollistavat mikroaaltoisten radiotaajuisten dielektristen häviöiden vähentämisen alle kiteen luonnollisen rajan.

Uudenlaista aluerakennetta voidaan hyödyntää saavuttamaan erittäin pienet häviöt ja poikkeuksellisen taajuusselektiivisyyden ilman pietsosähköistä resonanssia.

Yhdellä rakenteella on saavutettavissa resonanssitaajuuden viritys yli koko L-, S- ja C-mikroaaltokaistojen (1-8 gigahertsiä) - alue on noin sata kertaa suurempi kuin parhaassa luonnostaan viritettävässä materiaalissa.