通常为了在灾难现场等地点建立通信,救援人员必须运输和安装相对笨重、昂贵的卫星天线。然而,不久之后,用编织材料条制成的简单管状天线就可以完成任务。该原型设备由斯坦福大学和贝鲁特美国大学的科学家共同开发,是一种所谓的螺旋天线。
Maria Sakovsky 助教与双稳态可展开四叉螺旋天线
一般来说,这种类型的天线由一根或多根导电线组成,这些导电线以螺旋状(像开瓶器一样)缠绕在中央支撑杆上。新的"双稳态可部署四叉螺旋天线"取消了支架,用导电纤维复合材料条代替导线--这些导线以螺旋状缠绕在一起,形成一个空心圆柱体。
重要的是,该圆柱体可以拉出,形成约一英尺高(305 毫米)的细长结构,也可以向下推,形成约一英寸高、五英寸宽(25 x 127 毫米)的环形结构。
天线在长状态下--与收发器、地平面和电池等电子设备连接时向所有方向发射低功率信号,以便与地面团队成员进行无线电通信。在短路状态下,它向特定方向发送高功率信号,以便进行卫星通信。
这两种状态下使用的频率由每根天线的精确尺寸决定。
该设备的双稳态结构有助于简化设置。这意味着,当用手拉动或推动时,它将自动弹出到所需的配置中--因此,无论是在灾难现场、战场,甚至可能是在航天器中,都无需猜测它是否已正确部署。
"这些领域通常采用的最先进解决方案是沉重的金属天线。它们不便于移动,运行时需要大量电力,而且成本效益不高,"斯坦福大学副教授玛丽亚-萨科夫斯基(Maria Sakovsky)说。"我们的天线重量轻、功耗低,可以在两种工作状态之间切换。在这些缺乏通信的地区,它能够用尽可能少的资源做更多的事情。"
有关这项研究的论文最近发表在《自然通讯》杂志上。