Antennin symmetrian rikkova keksintö

University of Texas at Austinin tutkijat ovat kehitelleet antennin, joka pystyy käsittelemään saapuvia ja lähteviä radio-aaltosignaaleja toisistaan riippumatta ilman erillistä isolaattoria, joita käytetään yleisesti antennijärjestelmissä.

Tutkijoiden läpimurto on suunnitelma antennista, joka voi rikkoa vastavuoroisuuden eli säteilyn luonnollisen symmetrian, joka on ominaista perinteisille antenneille.

Suurin etu tässä kehitystyössä on mahdollisuus lähettää signaalia mutta samalla pitäen takaisin heijastuneista signaaleista johtuvat kohina ja kaiut kurissa. Tämä mahdollistaisi paremmat radioyhteydet sekä keventäisi antennijärjestelmän vaatimaa tilankäyttöä.

Uusi antenniratkaisu osoittaa jyrkkää eroa lähetyksen ja vastaanoton ominaisuuksissa. Vastaanoton tehokkuus tietystä suunnasta on satoja kertoja pienempi kuin lähetystehokkuus kohti samaan suuntaan.

Lähetyksen ja vastaanoton välisen symmetrian rikkominen onnistuu käyttämällä ajallisesti moduloituja kulkuaaltoantenneja. Antenniin syötettiin kahta signaalia samanaikaisesti: varsinainen radiotaajuinen signaali ja heikko matalataajuinen modulaatiosignaali, joka muuttaa hitaasti antennin ominaisuuksia kun radiotaajuinen signaali liikkuu sitä pitkin.

Nykyään antennijärjestelmissä käytetään yleisesti magneettipohjaisia erottimia estämään vastaanotettuja signaaleja kulkemasta lähetinvahvistimeen. Tutkijoiden mukaan uusi antenniratkaisu voisi vähentää huomattavasti isolaattorien tarvetta ja pienentää näin radiojärjestelmien kustannuksia ja kokoa.

Parhaillaan tutkijat miettivät miten tätä ajatusta voitaisiin laajentaa muihin sovelluksiin, kuten optiikkaan. He visioivat, että korkeammillakin taajuuksilla, olisi mahdollista rikkoa samanlainen rajoitus, joka vaikuttaa energian keruun laitteisiin, kuten lämpövalosähköisissä kennoissa.

Tutkijat uskovat, että heidän antennikokeilunsa, laajennettuna infrapunataajuuksiin, voi tarjota reitin kohti tehokkaampaa energian korjuun laitteistoja.