站仍可能有助于提高天线，扫描在各个方向

天线经常需要在天空中跟踪圈。例如，空中交通管制塔上的雷达阵列旋转扫向四面八方的信号。但不停地旋转大物体需要大量的时间和机械能。因此，从一个固定的位置扫描可以加快远程检测和通信。

现在，从110万美元的赠款，美国海军研究办公室的支持下，威斯康星大学–麦迪逊电气工程师的工作是发明了天线，旋转他们的光束在界而设备站还是一个新的策略。

“我们的方法不依赖于外来的材料，违背物理定律，”Nader Behdad说，在项目–麦迪逊威斯康星大学电气和计算机工程教授首席研究员。“我们已经找到了一个实用的方法来实现光束转向，天线领域在很大程度上忽略了许多年。”

工程师们一直在寻找能够迅速调整雷达波束的方法，但进展一直缓慢，和现有的技术还是太贵的广泛使用。然而，研究人员坚持，因为扫描天空可以使生与死的区别。

“在防御的情况下，你需要检测输入对象或看到你要去的地方很快，”John Booske说，另一个–麦迪逊大学电气和计算机工程教授和公斤的联合首席研究员。“一个机械钻机移动一个大的，沉重的抛物面碟的能力，限制了如何快速，你可以应对潜在的威胁。”

机械运动的另一种选择是使用由微型发射器组成的平面飞机，每一个发射分数的一个整体信号-每一个分数不同，所以它都增加了一个单一的线性光束。这些天线，称为相位变化的阵列，也可以通过改变每个单独的信号源的电子特性，可以调节该整体光束的方向。

然而，将多个小规模天线封装成一个表面增加了昂贵和庞大的设备的整体，限制了他们的用处，而不是建立一个相控阵从众多的单个天线，团队，而不是计划创建特殊的反射面，实现相同的效果，但只依赖于一个单一的信号源。

Amin Momeni研究了三维原型天线发出的无线电信号从。该设备能够发送扫描光束在多个方向上从一个固定的位置。Nader Behdad（站在左），Seyed Mohamad，和Hasan Abadi的观察。摄影：Stephanie Precourt

“直到这个想法几乎没有办法满足理想解几乎是不可能的标准，”Booske说。

像这样的曲面反射镜在汽车的前照灯发出的球向外集中从一个单一的灯泡变成了光束，这些平面阵列聚焦微波信号通过改变其表面的单个元素的电子性质的定向柱。但与镜像盘子不同的是，这些设备可以通过调整表面上的单个元素而改变反射光束的方向。

然而，实现这一调整并不是一件容易的事。公斤试了无数复杂的方法来调节每一个组成部分，在他和Booske意识到他们并不需要控制每个元素一个接一个。相反，他们利用小规模的机械运动，在整个天线本身的一个大组成部分，被称为接地平面，坐在整个结构。

“我们很幸运，为了做束转向，我们真的不需要单独调整每一个元素，”Behdad说。“我们需要做的是创建一个梯度，我们可以这样做，通过简单地倾斜地面上的一个角落里，一点点下来，另一点点了。”

在一个整体的平面内的小的倾斜运动需要少得多的时间和机械力比旋转一个大的反射盘。为了验证这种方法的可行性，该组提出了一个低成本的原型，成功地提供了电磁原理的概念证明。现在，该团队正在努力确定适当的材料和技术，以改善这个概念，使其适用于现实世界的应用。