Из-за значительного веса и габаритов, антенны, предназначенные для работы в определенных диапазонах длин волн, представляют собой серьезную проблему при установке на летательные аппараты, поскольку они затрудняют размещение другого оборудования. Рабочая частота антенны напрямую зависит от ее длины. В течение продолжительного времени ученые и инженеры прилагают усилия для снижения размеров и веса этих устройств, а также для создания адаптивных моделей.

Впервые физики показали возможность передачи радиоволн с помощью плазменных антенн, генерируемых лазером. Результаты исследования были опубликованы в научной статье. опубликована в издании IEEE Journal of Microwaves.

Для проведения эксперимента исследователи использовали фемтосекундный лазер и линзу с низким числом диафрагмы и фокусным расстоянием два метра. Параметры лазера были настроены таким образом, чтобы при фокусировке в воздушной среде формировалась ионизированная зона плазмы. Сигнал был беспроводным способом передан в эту зону, после чего плазма излучила его вовне, что было зафиксировано с помощью измерительного оборудования.

Плазменная антенна выглядит как световой мечАнтенна имеет размеры около 20 сантиметров в длину и 0,1 миллиметра в диаметре. Устройство функционирует в стандартных атмосферных условиях. Настройка антенны осуществляется путем изменения параметров лазера, что дает возможность оператору системы формировать антенны требуемой длины. В перспективе ученые планируют расширить диапазон создаваемых длин антенн до нескольких километров.

Любой контакт с металлическими элементами приводит к необратимому разрушению такой антенны. Для обеспечения практического применения плазменных антенн исследователи разработали метод беспроводного подключения антенны к необходимой радиоаппаратуре. В качестве источника сигнала используется лазерный луч. проходитЧерез металлическое кольцо, являющееся частью фидера – компонента, обеспечивающего передачу сигнала к антенне, был создан плазменный элемент. Благодаря этому удалось организовать взаимодействие плазменной нити с фидером посредством электрического поля, исключив при этом непосредственный физический контакт.

Радиочастотный генератор передавал сигнал на фидер, формируя электромагнитное поле, которое инициировало излучение радиоволн плазменной нитью на заданной частоте. Данная конструкция позволяет осуществлять взаимодействие с плазменным лучом без физического контакта.

Регулировка параметров лазера дает возможность управлять характеристиками плазменной нити, в том числе и ее длиной. Разработанная исследователями технология позволит контролировать также угол наклона плазменной антенны. Это окажется особенно ценным при передаче сигналов. в космосе, где стоимость каждого килограмма полезного груза имеет решающее значение. Специалисты изучают возможность функционирования подобных антенн в условиях пониженного давления, что представляет собой важное условие для их перспективного использования в космических миссиях.

В настоящее время ученые не продемонстрировали возможности данной антенны принимать радиосигналы, однако они не считают это принципиальной преградой для ее работы в качестве приемника.