英國BAE系統(tǒng)公司發(fā)展出新穎超材料平面天線

英國BAE系統(tǒng)公司通過產(chǎn)學(xué)合作發(fā)展出新穎超材料平面天線，可用于無人作戰(zhàn)飛機(jī)等軍機(jī)

英國BAE系統(tǒng)公司和倫敦大學(xué)瑪麗女王學(xué)院（Queen Mary University of London）的科學(xué)家們創(chuàng)造了一種可用來制造新類型天線透鏡的新穎復(fù)合材料，它使電磁波能通過平面天線透鏡聚焦，看上去似乎顛覆了物理定律。這一突破可能使飛機(jī)、艦艇、無線電和衛(wèi)星天線的設(shè)計(jì)產(chǎn)生變革，或許可以使所有使用天線的產(chǎn)品設(shè)計(jì)都發(fā)生變革。

科學(xué)家們將人工結(jié)構(gòu)復(fù)合材料與變換光學(xué)相結(jié)合，使平面透鏡具備了曲面透鏡的電磁屬性，同時(shí)保留了同樣的寬帶性能。這種復(fù)合超材料平面天線透鏡能夠嵌入飛機(jī)的 蒙皮中，而不用在空氣動(dòng)力性能方面付出代價(jià)，相對(duì)于當(dāng)前的機(jī)載天線來說這是一個(gè)重大躍升。BAE系統(tǒng)公司由此成為世界上第一家成功將變換光學(xué)融入功能復(fù)合 超材料、使平面透鏡能夠在不損失任何帶寬性能的情況下完成傳統(tǒng)曲面透鏡功能的企業(yè)。

變換光學(xué)是一種以新穎方式控制光線或電磁輻射的概念。超 材料能夠?qū)崿F(xiàn)自然材料所不具備的功能，是科學(xué)界關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。在用于天線時(shí)，傳統(tǒng)的超材料只能在窄頻段工作，但前述新型復(fù)合材料的帶寬性能得到極大擴(kuò) 展。當(dāng)變換光學(xué)與這種新型復(fù)合材料結(jié)合用于天線設(shè)計(jì)時(shí)，就可能在不需要大型中凹反射器或曲面透鏡的情況下實(shí)現(xiàn)更好的性能和更大的帶寬。

BAE系統(tǒng)公司布里斯托爾先進(jìn)技術(shù)中心的薩加德·哈 克博士說，這一技術(shù)可能為BAE系統(tǒng)公司飛機(jī)設(shè)計(jì)和降低雷達(dá)截面積帶來不同思路，并可以減重或使一體化部件小型化。他還說，“傳統(tǒng)超材料面臨帶寬有限的問 題，而我們?yōu)樘炀€發(fā)展出的這種新型復(fù)合超材料沒有這個(gè)問題。這個(gè)專項(xiàng)是學(xué)術(shù)界與工業(yè)界合作的一個(gè)優(yōu)良案例，完美詮釋了恰當(dāng)?shù)幕锇楹图寄芙M合能夠達(dá)成怎樣的 成就”。瑪麗女王學(xué)院電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的郝洋教授（Professor Yang Hao，音譯）評(píng)論說，“在未來，這項(xiàng)研究或?qū)⒂兄谏a(chǎn)更小的或分離的天線，這在各個(gè)行業(yè)都有用，我們對(duì)于這項(xiàng)在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界之間開展的聯(lián)合研究非常 滿意，它克服了許多天線設(shè)計(jì)限制”。

BAE系統(tǒng)公司在研究與技術(shù)方面采用開放式創(chuàng)新途徑，與工業(yè)界其他企業(yè)、市場(chǎng)用戶、小企業(yè)和學(xué)術(shù)界建立 了互利合作關(guān)系，以發(fā)展最新的和最好的技術(shù)。通過與瑪麗女王學(xué)院結(jié)成伙伴，前述研究將幫助BAE系統(tǒng)公司發(fā)展傳感器和通信系統(tǒng)，并理解諸如變換光學(xué)、新穎 的納米材料等新興技術(shù)將給國防、安全和航宇領(lǐng)域帶來什么樣的影響。BAE系統(tǒng)公司正在與瑪麗女王學(xué)院合作，探索針對(duì)天線用新穎超材料進(jìn)行變換光學(xué)設(shè)計(jì)，以 及其他顛覆性技術(shù)的額外潛在應(yīng)用。