プラズマアンテナ

プラズマアンテナは、従来のアンテナの金属要素の代わりにプラズマを使用する、現在開発中の無線アンテナの一種です。 ^{[1]プラズマアンテナは}送信と受信の両方に使用できます。^[2]プラズマアンテナは近年になってようやく実用化されましたが^{[いつ? ]}、そのアイデアは新しいものではありません。このコンセプトを使用したアンテナの特許は、1919 年に J. ヘッティンガーに付与されました。^[3]

この技術の初期の実用例では、放電管を使用してプラズマを封じ込め、イオン化ガス プラズマ アンテナと呼ばれています。イオン化ガス プラズマ アンテナはオン/オフを切り替えることができ、ステルス性、電子戦およびサイバー攻撃への耐性に優れています。イオン化ガス プラズマ アンテナは、高周波プラズマ アンテナを低周波プラズマ アンテナの内側に配置するように入れ子にすることができます。高周波イオン化ガス プラズマ アンテナ アレイは、低周波イオン化ガス プラズマ アンテナ アレイを介して送受信できます。つまり、イオン化ガス プラズマ アンテナを同じ場所に配置し、イオン化ガス プラズマ アンテナ アレイを積み重ねることができます。イオン化ガス プラズマ アンテナは、共存干渉を排除または軽減できます。スマート イオン化ガス プラズマ アンテナは、プラズマ物理法則を使用して、フェーズド アレイを必要とせずにアンテナ ビームを成形および操作します。衛星信号は、プラズマ管のバンクを使用して反射モードまたは屈折モードで操作または集束することができ、独自のイオン化ガス衛星プラズマ アンテナが作成されます。イオン化ガスプラズマアンテナの熱雑音は、高周波数では対応する金属アンテナよりも小さくなります。^{[1]標準的な} シリコンチップ製造技術を使用して製造できる、操縦可能な指向性機能を備えた固体プラズマアンテナ（プラズマシリコンアンテナとも呼ばれる）も現在開発中です。^{[4]プラズマシリコンアンテナは}、WiGig （ Wi-Fiの計画されている拡張機能）での使用候補であり、車載レーダー衝突回避システムのコスト削減など、他の潜在的な用途もあります。^[4]

イオン化ガスプラズマアンテナでは、ガスがイオン化されてプラズマが生成されます。ガスとは異なり、プラズマは電気伝導性が非常に高いため、無線周波数信号が通過して駆動要素（ダイポールアンテナなど）として機能し、電波を放射したり受信したりすることができます。また、プラズマは反射器やレンズとして使用して、別のソースからの電波を誘導および集中させることもできます。^[5]

固体アンテナは、シリコンチップ上の何千ものダイオードを作動させることによって生成された電子からプラズマが生成されるという点で異なります。 ^[4]

プラズマアンテナには、金属アンテナに比べて次のような多くの利点があります。

• プラズマ発生器のスイッチが切られるとすぐにプラズマは非導電性ガスに戻り、レーダーには事実上見えなくなります。^{[1] [2] [6] [7]}
• 周波数、方向、帯域幅、ゲイン、ビーム幅を動的に調整および再構成できるため、複数のアンテナが不要になります。^{[2] [6] [7] [8]}
• 電子戦にも耐性がある。^{[6] [7]}
• 衛星周波数では熱雑音が大幅に少なくなり、より高速なデータレートが可能になります。^{[7] [9]}

• 長さを再構成可能なアンテナ - 米国特許 6710746
• 固体プラズマアンテナ - 米国特許 7109124
• 画像付き記事
• 静止衛星プラズマアンテナ
• プラズマアンテナ：技術の調査と最新技術
• 低挿入損失ビームフォーミングアンテナ
• アンダーソン、セオドア (2011)。プラズマアンテナ。ボストン:アーテックハウス。全頁。ISBN 978-1-60807-143-2。