新一代天線問世了 尺寸比當前的小型天線還小100倍

英國《自然·通訊》雜志21日發表的一篇論文，描述了一種天線設計新方案，可制造出比當前小型天線還要小100倍的新一代天線，將在便攜式無線通訊系統中發揮巨大作用。

傳統天線有嚴謹精確的金屬結構，大小經過嚴格控制，以保証與特定波長產生共振。換句話說，設計天線的尺寸與天線工作頻率有直接關系，而天線的工作頻率就是天線的共振頻率，也就是天線功耗最小、信號最強的最佳點。不過，這種工作頻率和尺寸的關系，卻限制了天線的微型化。

此次，美國東北大學的一組研究團隊發明了一種新的天線，它的主要元件呈薄膜狀，能與特定的電磁波頻率而非波長產生共振，大大縮小了天線的尺寸，使之可比當前的小型天線還小100倍。關鍵之處在於，其薄膜由一層磁電材料制成，發生震動時，這層磁電薄膜會改變磁化強度，在聲震的同時發射和接收輻射。

研究團隊發現，新的天線與相似大小的傳統天線相比性能更佳，且它們完全不需要任何電源，僅由簡單的電子元件組成即可工作。此外，不同的幾何設計能控制薄膜共振的頻率，他們通過兩種不同的設計，實現了從特高頻（UHF）到甚高頻（VHF）的跨越，展示了這項技術的成熟應用。

研究人員表示，該技術在便攜式無線通訊系統中有潛在的應用前景，包括穿戴式電子產品、智能手機、可生物植入和生物注射的天線及物聯網等領域。（記者   張夢然）

總編輯圈點

小天線能改變一切，因為萬物互聯時代，離不開微縮的發射接收裝置。有了新發明的小天線，我們可以期待指甲蓋大小的移動電話，以及遍布生產車間和身體的傳感器和芯片的問世。或許一些難以想象的應用也會隨之普及。引入新的電磁材料將激發新一輪的通信創新。