Антена, схожа на світловий меч із фантастичних фільмів, стала на крок ближчою до реальності. Дослідники зі США створили плазмову антену за допомогою лазера та продемонстрували передавання радіосигналу на частоті 30 МГц. У майбутньому ця технологія може знайти застосування в супутниках і космічних системах зв’язку.
Як працює антена з повітря?
Команда Університету штату Північна Кароліна спрямувала лазер у повітря, і той іонізував його, утворивши тонкий канал плазми. Саме цей плазмовий потік і виконує роль антени.
Щоб передати радіосигнал, науковці розробили безконтактну систему живлення. Металеве кільце створює електромагнітне поле, яке взаємодіє з плазмовим каналом і змушує його випромінювати радіохвилі.
У межах експерименту дослідники продемонстрували передавання сигналу на частоті 30 МГц — у діапазоні дуже високих частот (VHF). Параметри лазера дають змогу змінювати довжину плазмового каналу, а отже, потенційно налаштовувати антену на різні частоти. Змінюючи напрямок променя, можна також керувати кутом її розташування.
Чим це може змінити космічний зв’язок?
Звичайні антени мають фізичні обмеження: їхні розміри впливають на робочі частоти, а механізми розгортання займають місце й ускладнюють конструкцію. Плазмова альтернатива потенційно дасть змогу створювати антени потрібної довжини без громіздких рухомих деталей.
Особливий інтерес технологія становить для супутників і космічних досліджень, де важливий кожен грам обладнання. За словами авторів, на низькій навколоземній орбіті залишків атмосфери достатньо для утворення плазми.
Втім, до практичного використання ще далеко. Науковці продемонстрували передавання радіосигналу, але поки не перевірили повноцінну роботу такої антени в режимі приймання. Наступний етап — удосконалення її характеристик і перевірка можливостей у різних умовах.
Результати дослідження опубліковано у відкритому доступі в IEEE Journal of Microwaves. Якщо технологію вдасться розвинути, антени, створені лазером просто в повітрі, можуть одного дня стати новим інструментом бездротового зв’язку.