BAE系统公司通过产学合作发展出新颖超材料平面天线

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。

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）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）