BAE Systems wraz z naukowcami stworzyło płaską antenę soczewkową

Naukowcy z BAE Systems i Uniwersytetu Królowej Marii (Queen Mary University) z Londynu pozornie zmienili prawa fizyki tworząc nowy materiał kompozytowy, który został użyty do wyprodukowania nowego rodzaju anteny soczewkowej. Osiągnięcie to może zrewolucjonizować konstruowanie samolotów, okrętów, radiostacji i anten satelitarnych – potencjalnie każdego produktu, w którym stosowana jest antena.

Stosując koncepcję przekształceń optycznych w połączeniu z nowym sztucznie stworzonym materiałem kompozytowym, znanym jako metamateriał, własności elektromagnetyczne zakrzywionej anteny soczewkowej zostały emulowane w płaskiej antenie, przy zachowaniu tych samych właściwości anteny szerokopasmowej. Nowa antena płaska z kompozytowego metamateriału może zostać zamontowana w samolocie bez pogarszania własności aerodynamicznych, co stanowi znaczący postęp w porównaniu ze stosowanymi obecnie antenami lotniczymi.  

BAE Systems jest pierwszą firmą, której udało się z powodzeniem stworzyć funkcjonalną strukturę metamateriałową, stosując przekształcenie optyczne, które umożliwia działanie płaskiej anteny jako tradycyjnej anteny soczewkowej bez jakiejkolwiek redukcji właściwości anteny szerokopasmowej. Przekształcenie optyczne jest koncepcją pozwalającą na kierowanie wiązką światła lub fal elektromagnetycznych w nowy sposób.  Metamateriały mogą zachowywać się w sposób niezwykły w porównaniu z naturalnymi materiałami i są bardzo interesujące dla społeczności naukowców. Podczas gdy tradycyjne materiały użyte w antenach mogą działać tylko w wąskim paśmie częstotliwości, nowy materiał kompozytowy może działać w znacznie szerszym paśmie. Gdy w konstrukcji anteny zastosowane zostaną przekształcenie optyczne i materiały kompozytowe, mogą one znacznie zwiększyć możliwości i szerokość pasma anteny bez konieczności stosowania dużych anten reflektorowych lub anten soczewkowych.

Dr Sajad Haq z Centrum Nowoczesnych Technologii BAE Systems w Bristolu stwierdził: „Opracowana technologia może spowodować, że zaczniemy inaczej myśleć o konstruowaniu samolotów i zmniejszaniu ich skutecznej powierzchni rozproszenia fal radarowych, co zapewni zmniejszenie ich masy lub umożliwi miniaturyzację zintegrowanych elementów. Tradycyjne metamateriały mają ograniczoną szerokość pasma, zaś nowe metamateriały kompozytowe, które opracowaliśmy dla tej anteny – nie mają takich ograniczeń. Projekt ten to wspaniały przykład współpracy środowisk akademickich i przemysłowych, pokazujący doskonale, co można osiągnąć dzięki właściwemu partnerstwu i umiejętnościom”.

Omawiając projekt, profesor Yang Hao z Wydziału Elektroniki i Nauk Komputerowych  Uniwersytetu Królowej Marii, dodał: „Możliwe jest, że w przyszłości nasze badania mogą zaowocować produkcją jeszcze mniejszych lub dyskretnych anten. Mogą być one użyte we wszystkich dziedzinach życia, od telekomunikacji do medycyny. Jesteśmy bardzo zadowoleni, że wspólnym wysiłkiem uniwersytetu i przemysłu przezwyciężyliśmy wiele ograniczeń w konstrukcji anten”. 

BAE Systems zapoczątkowało innowacyjne podejście do prac badawczych i technologii, tworząc stwarzając warunki wzajemnie korzystnej współpracy pomiędzy przemysłem, rynkiem, małymi przedsiębiorstwami i uniwersytetami, mającej na celu opracowanie najnowszych i najlepszych technologii. Partnerstwo z Uniwersytetem Królowej Marii pomogło BAE Systems w pracach badawczych nad opracowaniem czujników i urządzeń łączności oraz zrozumieniem jaki wpływ na przemysł obronny, bezpieczeństwo i lotnictwo mają nowe technologie, takie jak przekształcenie optyczne i nowoczesne nano-materiały.

Obecnie firma współpracuje z Uniwersytetem w dziedzinie badań nad dodatkowymi zastosowaniami i wykorzystaniem konstrukcji optycznych z użyciem nowych metamateriałów w antenach i innych przełomowych rozwiązaniach technologicznych.