Исследователи разработали легкую портативную антенну, которая может связываться со спутниками и устройствами на земле, облегчая координацию спасательных и спасательных работ в районах, подверженных стихийным бедствиям.
Изображение: Концепция работы мультистабильной, развертываемой и реконфигурируемой четырехфилярной спиральной антенны для районов, подверженных стихийным бедствиям. Обзор связанной структурной и электромагнитной реконфигурации, используемой предлагаемой маломощной четырехфилярной спиральной антенной для районов с низкой инфраструктурой. Когда в регионе случается землетрясение, наводнение или другое стихийное бедствие, существующая инфраструктура связи, такая как вышки сотовой связи и радиовышки, часто повреждается или разрушается. Скорейшее восстановление связи в чрезвычайных ситуациях имеет жизненно важное значение для координации усилий по спасению и оказанию помощи. Антенна с подходом, обычно используемым для проектирования устройств, развертываемых в космосе. Из-за нехватки топлива и пространства технологии, отправляемые на орбиту, должны быть очень легкими и упакованными как можно меньше. Как только предметы оказываются на орбите, они разворачиваются в нужную форму для использования. Исследователи хотели, чтобы их антенна была такой же складной и легкой. Антенна сделана из волокнистых композитов (материал, часто используемый в спутниках) и напоминает детскую игрушку-ловушку для пальцев, с несколькими полосками материала, пересекающимися в спирали. Как и любая спиральная антенна, проводящий материал, проходящий через антенну, посылает сигналы, но благодаря ее уникальной структуре, исследователи могут регулировать диаграмму направленности и мощность этих сигналов в новой антенне, придавая ей более длинные или короткие формы. В самом компактном виде антенна представляет собой полое кольцо высотой чуть более 1 дюйма и шириной около 5 дюймов (не намного больше браслета) и весит 1,4 унции. В таком виде он способен достигать спутников с помощью мощного сигнала, посланного в определенном направлении. Когда антенна растягивается примерно до фута в высоту, она посылает сигнал меньшей мощности во всех направлениях, больше похожий на маршрутизатор Wi-Fi. Переключение между этими двумя состояниями так же просто, как потянуть или толкнуть антенну. Эти движения даже не должны быть особенно точными, потому что, как только антенна перемещается за определенную точку, конструкция фиксируется в нужном положении. Конкретный размер и форма конструкции антенны будут определять, на каких частотах будут взаимодействовать эти два состояния. Частота, на которой вы хотите работать, будет диктовать, насколько большой должна быть антенна, но мы смогли показать, что независимо от того, на какой частоте вы работаете, вы можете масштабировать этот принцип конструкции для достижения той же производительности. Чтобы быть развернутой в полевых условиях, антенна должна быть сопряжена с приемопередатчиком для отправки и приема сигналов, плоскостью заземления для отражения радиоволн и другой электроникой, но весь пакет все равно будет весить всего около 2 фунтов. А уникальная двойная функциональность антенны означает, что она может заменить несколько более тяжелых антенн в районах, где развертывание является проблемой. Это включает в себя использование в пострадавших от стихийных бедствий и слаборазвитых районах, а также, потенциально, в космосе. Адаптация этой конструкции для спутниковой связи, позволяющая спутникам использовать одну и ту же антенну для общения друг с другом и для общения с землей. Это дает большой потенциал для замены нескольких антенн на спутнике на одну.
Природа Космоса и Технология
Исследователи разработали легкую портативную антенну, которая может связываться со спутниками и устройствами на земле, облегчая координацию спасательных и спасательных работ в районах, подверженных стихийным бедствиям.
Изображение: Концепция работы мультистабильной, развертываемой и реконфигурируемой четырехфилярной спиральной антенны для районов, подверженных стихийным бедствиям. Обзор связанной структурной и электромагнитной реконфигурации, используемой предлагаемой маломощной четырехфилярной спиральной антенной для районов с низкой инфраструктурой.
Когда в регионе случается землетрясение, наводнение или другое стихийное бедствие, существующая инфраструктура связи, такая как вышки сотовой связи и радиовышки, часто повреждается или разрушается. Скорейшее восстановление связи в чрезвычайных ситуациях имеет жизненно важное значение для координации усилий по спасению и оказанию помощи. Антенна с подходом, обычно используемым для проектирования устройств, развертываемых в космосе. Из-за нехватки топлива и пространства технологии, отправляемые на орбиту, должны быть очень легкими и упакованными как можно меньше. Как только предметы оказываются на орбите, они разворачиваются в нужную форму для использования. Исследователи хотели, чтобы их антенна была такой же складной и легкой.
Антенна сделана из волокнистых композитов (материал, часто используемый в спутниках) и напоминает детскую игрушку-ловушку для пальцев, с несколькими полосками материала, пересекающимися в спирали. Как и любая спиральная антенна, проводящий материал, проходящий через антенну, посылает сигналы, но благодаря ее уникальной структуре, исследователи могут регулировать диаграмму направленности и мощность этих сигналов в новой антенне, придавая ей более длинные или короткие формы. В самом компактном виде антенна представляет собой полое кольцо высотой чуть более 1 дюйма и шириной около 5 дюймов (не намного больше браслета) и весит 1,4 унции. В таком виде он способен достигать спутников с помощью мощного сигнала, посланного в определенном направлении. Когда антенна растягивается примерно до фута в высоту, она посылает сигнал меньшей мощности во всех направлениях, больше похожий на маршрутизатор Wi-Fi.
Переключение между этими двумя состояниями так же просто, как потянуть или толкнуть антенну. Эти движения даже не должны быть особенно точными, потому что, как только антенна перемещается за определенную точку, конструкция фиксируется в нужном положении. Конкретный размер и форма конструкции антенны будут определять, на каких частотах будут взаимодействовать эти два состояния. Частота, на которой вы хотите работать, будет диктовать, насколько большой должна быть антенна, но мы смогли показать, что независимо от того, на какой частоте вы работаете, вы можете масштабировать этот принцип конструкции для достижения той же производительности. Чтобы быть развернутой в полевых условиях, антенна должна быть сопряжена с приемопередатчиком для отправки и приема сигналов, плоскостью заземления для отражения радиоволн и другой электроникой, но весь пакет все равно будет весить всего около 2 фунтов. А уникальная двойная функциональность антенны означает, что она может заменить несколько более тяжелых антенн в районах, где развертывание является проблемой. Это включает в себя использование в пострадавших от стихийных бедствий и слаборазвитых районах, а также, потенциально, в космосе. Адаптация этой конструкции для спутниковой связи, позволяющая спутникам использовать одну и ту же антенну для общения друг с другом и для общения с землей. Это дает большой потенциал для замены нескольких антенн на спутнике на одну.