激光诱导等离子体细丝天线发射 30 MHz 甚高频

《IEEE Journal of Microwaves》：Laser-Induced-Plasma-Filament Antenna Transmitting 30 MHz VHF

　　

摘要：

本文展示了激光诱导等离子体细丝（LIPF）天线传输 30 MHz 高频（HF）- 甚高频（VHF）信号的演示。LIPF 边缘分布着电子，类似于导体的表面电子，即该细丝具备充当天线所需的所有基本要素。采用一种无接触天线馈电方式，即电容耦合天线馈电，将 30 MHz 的射频（RF）信号馈入 LIPF，因为任何直接的金属接触都会使 LIPF 变形。记录了仅在电容馈电并输入射频信号（无天线，即激光被阻挡）时的接收信号强度（来自附近的接收系统）。随后，使用相同的射频信号对 LIPF 进行电容馈电。发射器（LIPF）和接收天线均为线极化，方向相同，放置在相距 ≈5 厘米的无障碍近场内。与不使用 LIPF（即激光被阻挡）的情况相比，当使用 LIPF 作为天线时，接收信号强度显著增加了 2.5 倍（即 150%）。实验结果证实了电容馈电的 LIPF 作为天线工作并辐射其自身电磁（EM）场的可行性。据作者所知，这项工作代表了这一概念的首次演示。本文还探讨了在小型到大型卫星/飞机上使用 LIPF 天线进行 HF/VHF 应用的可行性。