Mighty Morphin’ Antenne – een van vorm veranderende antenne

De vorm van een antenne kan een groot verschil maken in zijn prestaties. Onderzoekers van het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory hebben een vormgeheugenlegering gebruikt om een antenne te bouwen die van vorm verandert. En die verandering van vorm is afhankelijk van de signalen die hij ontvangt.

Nitinol is een veelgebruikte vormgeheugenlegering gemaakt van nikkel en titanium. Dus dit is een voor de hand liggende keuze om zo’n antenne te maken. Maar het is beslist niet voor de hand liggend hoe je van nitinoldraad een antenne maakt die van vorm verandert. Dat veranderde toen een werktuigbouwkundig ingenieur een manier vond om de stof 3D te printen. Je kunt een artikel over het onderzoek online vinden bij Applied Engineering Materials.

In de praktijk is de antenne een dubbele spiraal van nitinol. Een kanaal bevat een koperdraad die de antenne kan verwarmen en daardoor van vorm kan veranderen. Het hebben van een stroomdraad in de antenne kan problemen veroorzaken, dus speciale ontwerpen leiden het signaal weg van het verwarmingselement. Het lijkt erop dat de antenne een platte configuratie of een spiraalvormige kegelvormige configuratie kan aannemen.

Voor het printen van nitinol is selectief lasersmelten met argongas nodig. Dus je zult waarschijnlijk niet snel een antenne printen met je Ender 3. Het proces vereiste ook nabewerking en vorming. Het proces vereist ook nabewerking en vervorming boven een metalen armatuur. Dus er komt nogal wat bij kijken om het te laten werken.

We hebben ook al antennes van vloeibaar metaal gezien die een soortgelijke truc gebruikten. Het verbaast ons altijd dat we niet meer nitinol toegepast zien worden.

Met dank aan Al Williams van het onvolprezen weblog Hackaday

 

---

Twee-weg Additief Gefabriceerde Vormgeheugenlegering Breedband Herconfigureerbare Samengestelde Antenne

Deze nogal indrukwekkende kopregel is de imposante titel van het bij Applied Engineering Materials te lezen artikel waar in bovenstaand bericht naar wordt verwezen. We citeren even de introductie:…

Voor het eerst wordt een paradigma verschuivende antennetechnologie gepresenteerd die gebruik maakt van recente ontwikkelingen op het gebied van additief produceren. Dankzij nauwkeurige controle over additieve productie kon een antenne van een vormgeheugenlegering met twee richtingen worden gefabriceerd. Een dubbele spiraalantenne die alleen door thermische respons kan worden aangestuurd, is in staat om van een platte spiraalantenne over te gaan naar een verlengde conische spiraalantenne. Aansturing van de actuatie werd bereikt door het meten van veranderingen in de elektrische weerstand veroorzaakt door faseveranderingen in de vormgeheugenlegering. Het prototype van de antenne werd gevalideerd van 4 GHz tot 11 GHz (S- tot X-banden) met een versterking van ongeveer 5 dBi. De gemeten trends in antenneversterking als functie van de frequentie van de activering komen overeen met simulaties.

Dus lees zelf het lekker lange (Engelstalige) artikel via deze link, want het is beslist de moeite waard.

Met dank aan Tom PC5D