英国隐身超材料——用平面透镜实现曲面透镜的功能

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 07:08:22


http://www.dsti.net/Information/News/88011

英国BAE系统公司通过产学合作发展出新颖超材料平面天线,可用于无人作战飞机等军机

      

[据英国BAE系统公司网站2014年4月16日报道] 来自英国BAE系统公司和伦敦大学玛丽女王学院(Queen Mary University of London)的科学家们创造了一种可用来制造新类型天线透镜的新颖复合材料,它使电磁波能通过平面天线透镜聚焦,看上去似乎颠覆了物理定律。这一突破可能使飞机、舰艇、无线电和卫星天线的设计产生变革,或许可以使所有使用天线的产品设计都发生变革。 科学家们将人工结构复合材料与变换光学相结合,使平面透镜具备了曲面透镜的电磁属性,同时保留了同样的宽带性能。这种复合超材料平面天线透镜能够嵌入飞机的蒙皮中,而不用在空气动力性能方面付出代价,相对于当前的机载天线来说这是一个重大跃升。BAE系统公司由此成为世界上第一家成功将变换光学融入功能复合超材料、使平面透镜能够在不损失任何带宽性能的情况下完成传统曲面透镜功能的企业。

变换光学是一种以新颖方式控制光线或电磁辐射的概念。超材料能够实现自然材料所不具备的功能,是科学界关注的一个重点。在用于天线时,传统的超材料只能在窄频段工作,但前述新型复合材料的带宽性能得到极大扩展。当变换光学与这种新型复合材料结合用于天线设计时,就可能在不需要大型中凹反射器或曲面透镜的情况下实现更好的性能和更大的带宽。

来自BAE系统公司布里斯托尔先进技术中心的萨加德•哈克博士说,这一技术可能为BAE系统公司飞机设计和降低雷达截面积带来不同思路,并可以减重或使一体化部件小型化。他还说,“传统超材料面临带宽有限的问题,而我们为天线发展出的这种新型复合超材料没有这个问题。这个专项是学术界与工业界合作的一个优良案例,完美诠释了恰当的伙伴和技能组合能够达成怎样的成就”。玛丽女王学院电子工程与计算机科学学院的郝洋教授(Professor Yang Hao,音译——译者注)评论说,“在未来,这项研究或将有助于生产更小的或分离的天线,这在各个行业都有用,我们对于这项在学术界和工业界之间开展的联合研究非常满意,它克服了许多天线设计限制”。

BAE系统公司在研究与技术方面采用开放式创新途径,与工业界其他企业、市场用户、小企业和学术界建立了互利合作关系,以发展最新的和最好的技术。通过与玛丽女王学院结成伙伴,前述研究将帮助BAE系统公司发展传感器和通信系统,并理解诸如变换光学、新颖的纳米材料等新兴技术将给国防、安全和航宇领域带来什么样的影响。BAE系统公司正在与玛丽女王学院合作,探索针对天线用新颖超材料进行变换光学设计,以及其他颠覆性技术的额外潜在应用。(中国航空工业发展研究中心 张洋)
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原文地址(BAE系统公司官网):http://www.baesystems.com/articl ... thinks-it’s-curved

实际上,文中提到的这位郝洋是一位华裔,是英国在电磁超材料领域非常有名的专家。

http://www.dsti.net/Information/News/88011

英国BAE系统公司通过产学合作发展出新颖超材料平面天线,可用于无人作战飞机等军机

      

[据英国BAE系统公司网站2014年4月16日报道] 来自英国BAE系统公司和伦敦大学玛丽女王学院(Queen Mary University of London)的科学家们创造了一种可用来制造新类型天线透镜的新颖复合材料,它使电磁波能通过平面天线透镜聚焦,看上去似乎颠覆了物理定律。这一突破可能使飞机、舰艇、无线电和卫星天线的设计产生变革,或许可以使所有使用天线的产品设计都发生变革。 科学家们将人工结构复合材料与变换光学相结合,使平面透镜具备了曲面透镜的电磁属性,同时保留了同样的宽带性能。这种复合超材料平面天线透镜能够嵌入飞机的蒙皮中,而不用在空气动力性能方面付出代价,相对于当前的机载天线来说这是一个重大跃升。BAE系统公司由此成为世界上第一家成功将变换光学融入功能复合超材料、使平面透镜能够在不损失任何带宽性能的情况下完成传统曲面透镜功能的企业。

变换光学是一种以新颖方式控制光线或电磁辐射的概念。超材料能够实现自然材料所不具备的功能,是科学界关注的一个重点。在用于天线时,传统的超材料只能在窄频段工作,但前述新型复合材料的带宽性能得到极大扩展。当变换光学与这种新型复合材料结合用于天线设计时,就可能在不需要大型中凹反射器或曲面透镜的情况下实现更好的性能和更大的带宽。

来自BAE系统公司布里斯托尔先进技术中心的萨加德•哈克博士说,这一技术可能为BAE系统公司飞机设计和降低雷达截面积带来不同思路,并可以减重或使一体化部件小型化。他还说,“传统超材料面临带宽有限的问题,而我们为天线发展出的这种新型复合超材料没有这个问题。这个专项是学术界与工业界合作的一个优良案例,完美诠释了恰当的伙伴和技能组合能够达成怎样的成就”。玛丽女王学院电子工程与计算机科学学院的郝洋教授(Professor Yang Hao,音译——译者注)评论说,“在未来,这项研究或将有助于生产更小的或分离的天线,这在各个行业都有用,我们对于这项在学术界和工业界之间开展的联合研究非常满意,它克服了许多天线设计限制”。

BAE系统公司在研究与技术方面采用开放式创新途径,与工业界其他企业、市场用户、小企业和学术界建立了互利合作关系,以发展最新的和最好的技术。通过与玛丽女王学院结成伙伴,前述研究将帮助BAE系统公司发展传感器和通信系统,并理解诸如变换光学、新颖的纳米材料等新兴技术将给国防、安全和航宇领域带来什么样的影响。BAE系统公司正在与玛丽女王学院合作,探索针对天线用新颖超材料进行变换光学设计,以及其他颠覆性技术的额外潜在应用。(中国航空工业发展研究中心 张洋)
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原文地址(BAE系统公司官网):http://www.baesystems.com/articl ... thinks-it’s-curved

实际上,文中提到的这位郝洋是一位华裔,是英国在电磁超材料领域非常有名的专家。
没太看懂。
看图示说的是光学透镜,看文字介绍又好像是无线电天线。
cold389 发表于 2014-5-3 23:46
没太看懂。
看图示说的是光学透镜,看文字介绍又好像是无线电天线。
就是电磁透镜,光也是电磁波的一种。但这个实际上是雷达射频“透镜”。
相关研究不少,有兴趣可去查超材料或变换光学资料。


这叫meta material

曾经我想走的专题,但还是好好待在微观分析吧

(这让我想起我为了毛遂自荐因而做了一个meta material ppt,结果习惯忘了转成繁体被认为是复制网路...该死的交大老头)



这叫meta material

曾经我想走的专题,但还是好好待在微观分析吧

(这让我想起我为了毛遂自荐因而做了一个meta material ppt,结果习惯忘了转成繁体被认为是复制网路...该死的交大老头)



不过楼主我大致看了一下,你这"隐身"标题有点取的不是很好,看来跟那个我想的斗篷"隐身"例子去取代RAM和RAS没关,但原理还是类似,去改变光学折射率

不过楼主我大致看了一下,你这"隐身"标题有点取的不是很好,看来跟那个我想的斗篷"隐身"例子去取代RAM和RAS没关,但原理还是类似,去改变光学折射率
和隐形有个屁关系
说和隐身没关系的,仔细看看第一段
http://lt.cjdby.net/thread-577666-1-1.html



贴片式雷达么
这个东西,和中国科学家的伟大发明------- 可让任何表面变天线
是不是异曲同工啊?

腾讯科学讯(过客/编译)中国材料科学家将一种微型的U型金属结构附着一种材料表面,创造出了一种具有无线电天线功能的新型人造表面。这种表面可以是弯曲的而且能够以天线同样的方式聚集电磁波。这项技术为未来的新型无线电天线铺平了道路,比如超低的扁平天线或者能够配合弯曲表面形状的天线等。

这种材料是由南京东南大学的崔铁军教授和同事们创造出来的,它的特性是自然界所不具备的,因此被科学家描述为一种超材料。通过为物体表面涂抹一层细小的U型材料,物体表面就会获得卢纳堡透镜所具备的反射特性。
原来静电场有这个作用
不就是个菲涅尓透镜原理么?很神奇吗
雪国列车 发表于 2014-5-8 19:32
这个东西,和中国科学家的伟大发明------- 可让任何表面变天线
是不是异曲同工啊?
通常只要你看到"特性是自然界所不具备的",通常这都是指meta material(超材or超颖材料)

超材有很多原理,不只限于光学,主帖这个和tg的案例很类似
超材他们大都是藉由去组合原子间某种排列而达到奇特的性质,更新的有用环形电圈去当原子,好处是可以灵活调整单一体的特性
地图里的小放大镜来自: Android客户端
TAOG 发表于 2014-5-9 09:53
通常只要你看到"特性是自然界所不具备的",通常这都是指meta material(超材or超颖材料)

超材有很多原 ...
看来你是专家。

原理我不懂。但是用途可以猜猜吧。

这东西能用来做军舰的雷达吗?那么大面积的舰桥,甲板,侧舷,

核潜艇也能在外壳上集成这种天线?
052D板子高12.5米(网络数据)

这个大平面改成这种平面透镜,性能会提高吗?
雪国列车 发表于 2014-5-9 10:05
看来你是专家。

原理我不懂。但是用途可以猜猜吧。
我是"砖家"

只不过是本科是材料,曾稍微触及一点而已
TAOG 发表于 2014-5-9 10:23
我是"砖家"

只不过是本科是材料,曾稍微触及一点而已
有了这个,大型射电望远镜能做成平板?
英要逆美得节奏,这是??
雪国列车 发表于 2014-5-9 10:07
052D板子高12.5米(网络数据)

这个大平面改成这种平面透镜,性能会提高吗?
不好说~我是希望我们的雷达能够贴片化
平面透镜是负折射率的一种效应,但要实现还是很难的,不知最近是否有较大的进展?
雪国列车 发表于 2014-5-9 10:07
052D板子高12.5米(网络数据)

这个大平面改成这种平面透镜,性能会提高吗?
相控阵本来就是合成波束,用不上透镜聚焦吧,用透镜聚焦后方向反而变不了了

wdmc 发表于 2014-5-9 12:31
相控阵本来就是合成波束,用不上透镜聚焦吧,用透镜聚焦后方向反而变不了了

不大懂,我瞎说的
wdmc 发表于 2014-5-9 12:31
相控阵本来就是合成波束,用不上透镜聚焦吧,用透镜聚焦后方向反而变不了了

不大懂,我瞎说的
雪国列车 发表于 2014-5-9 12:57
怎么说相控阵雷达是弧形的?

相控阵雷达是用电的方式控制雷达波束的指向变动来扫描的。这种方式被称为 ...
相控阵本身是平的,据说052C的相控阵做成圆的是为了装散热设备,功率太大,貌似用的还是水冷,到052D的时候解决了,用了风冷。非权威消息。
雪国列车 发表于 2014-5-9 10:35
有了这个,大型射电望远镜能做成平板?
good idea!
下次我碰到做这个的人,让他们忽悠钱的时候把射电望远镜这块也拿去说事。

yaoyuan7310 发表于 2014-5-9 13:10
good idea!
下次我碰到做这个的人,让他们忽悠钱的时候把射电望远镜这块也拿去说事。


这东西挺贵吧,搞个几万平米,这工程可得赚不少。

我再给你出个主意。在稍微偏僻的山区,修一条公路,就用这玩意铺路面。
几十千米长,1000米高,30米宽,多方向,多角度,这巨型天线够猛吧?还特别隐蔽,美国人只以为是公路。

其实山洞里装着计算机,把这几十公里长的大天线的数据都汇总起来。估计能把F22给看个透心凉。

这个设想行不?
yaoyuan7310 发表于 2014-5-9 13:10
good idea!
下次我碰到做这个的人,让他们忽悠钱的时候把射电望远镜这块也拿去说事。


这东西挺贵吧,搞个几万平米,这工程可得赚不少。

我再给你出个主意。在稍微偏僻的山区,修一条公路,就用这玩意铺路面。
几十千米长,1000米高,30米宽,多方向,多角度,这巨型天线够猛吧?还特别隐蔽,美国人只以为是公路。

其实山洞里装着计算机,把这几十公里长的大天线的数据都汇总起来。估计能把F22给看个透心凉。

这个设想行不?
用一块平板玻璃就能构成一块透镜,可以制造平面近视眼镜。不失真并且保持超高的分辨率。

那么,光波在负折射率材料是如何实现“弯曲”的呢?
原来,在负折射率材料中,电场、磁场和波矢方向遵守“左手”法则,而并非常规材料中的“右手”法则。.......(省略若干字,看不懂,)在这种材料中,光出现了异常传播,出现了扭曲的现象。
雪国列车 发表于 2014-5-9 13:25
这东西挺贵吧,搞个几万平米,这工程可得赚不少。

我再给你出个主意。在稍微偏僻的山区,修一条公路 ...
铺路就算了,这东西太娇贵,经不住折腾。