新一代天线问世：尺寸缩小百倍可用于便携式无线通讯

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新的天线与相似大小的传统天线相比性能更佳，且它们完全不需要任何电源，仅由简单的电子元件组成即可工作。此外，不同的几何设计能控制薄膜共振的频率，他们通过两种不同的设计，实现了从特高频到甚高频的跨越，展示了这项技术的成熟应用。

　　2017年8月21日，英国《自然·通讯》杂志发表的一篇论文，描述了一种天线设计新方案，可制造出比当前小型天线还要小100倍的新一代天线，将在便携式无线通讯系统中发挥巨大作用。

论文配图，资料图

　　传统天线有严谨精确的金属结构，大小经过严格控制，以保证与特定波长产生共振。换句话说，设计天线的尺寸与天线工作频率有直接关系，而天线的工作频率就是天线的共振频率，也就是天线功耗最小、信号最强的最佳点。不过，这种工作频率和尺寸的关系，却限制了天线的微型化。

　　此次，美国东北大学的一组研究团队发明了一种新的天线，它的主要元件呈薄膜状，能与特定的电磁波频率而非波长产生共振，大大缩小了天线的尺寸，使之可比当前的小型天线还小100倍。关键之处在于，其薄膜由一层磁电材料制成，发生震动时，这层磁电薄膜会改变磁化强度，在声震的同时发射和接收辐射。

　　研究团队发现，新的天线与相似大小的传统天线相比性能更佳，且它们完全不需要任何电源，仅由简单的电子元件组成即可工作。此外，不同的几何设计能控制薄膜共振的频率，他们通过两种不同的设计，实现了从特高频（UHF）到甚高频（VHF）的跨越，展示了这项技术的成熟应用。

　　研究人员表示，该技术在便携式无线通讯系统中有潜在的应用前景，包括穿戴式电子产品、智能手机、可生物植入和生物注射的天线及物联网等领域。

　　可以说，小天线能改变一切，万物互联的时代背景下，离不开微缩的发射接收装置。有了新发明的小天线，我们可以期待指甲盖大小的移动电话，以及遍布生产车间和身体的传感器和芯片的问世，或许，一些难以想象的应用也会随之普及。总之，引入新的电磁材料，将会激发新一轮的通信创新。

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