новый уровень беспроводной связи

Ученые из Кембриджского университета открыли, что электромагнитные волны являются следствием не только движения электронов с ускорением, но также нарушения симметрии электрического поля, связанного с ускорением электронов. Это позволит настолько уменьшить размеры антенн, что их можно будет встраивать в микросхемы.

По ряду причин миниатюризация антенн до сих пор была невозможна, в частности из-за неточного описания их работы на основе существующих математических моделей построенных по концепции Максвелла (XIX век) об излучении ускорения электронов. Приходится признать, что данная модель устарела и не имеет соответствия в квантовой механике, где электронам приписывается переход между энергетическими уровнями.

Развитие полупроводникового производства все более сводиться к квантовым величинам и новые открытия в области электромагнетизма не только обеспечат новый уровень беспроводной связи, но и помогут найти точки соприкосновения между классическим электромагнетизмом и квантовой механикой.

До сих пор практическое применение в качестве материала для резонаторов диэлектриков, в которых нет движения электронов, не позволяло объяснить работу антенн с позиций электромагнетизма. Изучив свойства тонких пленок из пьезоэлектрических материалов, которые являются диэлектриками и деформируются, если приложить к ним напряжение, ученые обнаружили, что на определенной частоте эти материалы начинали работать не только как резонаторы, но и как излучатели, что позволяет использовать их в качестве антенн. Этот эффект и является следствием нарушением симметрии электрического поля, связанным с ускорением электронов.

Иначе говоря, асимметрично возбуждая тонкую пленку из пьезоэлектрического материала, удается вызвать соответствующую асимметричную реакцию электрического поля, то есть генерировать электромагнитное излучение. Таким образом, электромагнитное излучение диэлектрических материалов вызвано ускорением электронов на прикрепленных к ним металлических электродах в сочетании с нарушением симметрии электрического поля.

Пьезоэлектрические тонкопленочные приборы могут быть изготовлены из ниобата лития, нитрида галлия и арсенида галлия. Более того, пьезоэлектрические тонкопленочные приборы на основе арсенида галлия уже представлены на рынке. Предполагается, что исследование, объясняющее принцип их работы, откроет новые возможности по части интеграции антенн и других компонентов.

Купить антенные усилители связи