Antény jsou zařízení určená k vysílání a přijímání signálu prostřednictvím elektromagnetického záření. V dnešním světě si život bez nich snad už ani neumíme představit. Využívá je téměř každý, například ten, kdo sleduje rozhlas či televizi, nebo vlastní mobilní telefon.
Technologie stará přes 100 let
Podstata činnosti antény je známa již více než sto let a je založena na jednoduchém principu. Pohybem elektrického náboje se vytváří kolem vodiče elektromagnetické pole a naopak proměnné elektromagnetické pole indukuje ve vodiči proud. Obojího se hojně využívá při bezdrátovém přenosu signálu, v tom se kovové i plazmové antény nijak neliší.
Klasické kovové (nejčastěji z oceli a chromu) antény mají ale své nevýhody. Jsou náchylné k interferenci, tedy k rušení přenášeného signálu, což snižuje jejich spolehlivost. A dále jejich provoz vůbec není snadné utajit, a to hraje zásadní roli hlavně při jejich vojenském použití.
Vodivé plazma místo elektronů
Naproti tomu u plazmových antén by měly tyto nedostatky odpadnout. Alespoň to tvrdí jejich vývojáři, fyzici Igor Alexeff a Theodore Anderson z University of Tennessee v americkém Knoxville. „Tento druh antén pracuje stejně jako jejich kovové protějšky, jen s výjimkou toho, že náboj neprotéká kovovým vodičem, ale ionizovaným plynem,“ vysvětluje Anderson, který s představou plazmové antény přišel někdy v polovině 90. let minulého století, když přemýšlel o tom, jak vylepšit komunikaci u ponorek.
Plazmové antény jsou trubky zahnuté do tvaru písmena U naplněné plynem, na první pohled nápadně připomínají osvětlovací trubice. Když se plyn uvnitř zahřeje na dostatečně vysokou teplotu, dojde k odtržení elektronů od atomů a molekul, vzniká plazma a jeho vodivých vlastností lze pak využít podobně jako u kovových antén. Pokud je ale přívod energie odpojen, z plazmatu se stane opět obyčejný (a tedy elektricky nevodivý) plyn a anténu pak žádný detektor neodhalí. To u kovových antén není možné, ty takto jednoduše vypnout prostě nelze.
Odolnost proti rušení a další přednosti
Nezanedbatelnou výhodou plynových antén je jejich odolnost proti rušení. „Zařízení reagují pouze na signál, který je menší nebo roven hodnotě jeho operační frekvence, takže signály o vyšších frekvencích, typicky používané pro rušení, jednoduše projdou a nezpůsobí žádnou škodu,“ říká k tomu Anderson.
Plazmové antény lze spojovat do větších celků, tak aby současně obsluhovaly mnoho rádiových frekvencí, aniž by docházelo k jejich vzájemnému rušení. V případě potřeby je navíc možné přístroje rychle přenastavit pouhým vypnutím či zapnutím příslušných prvků systému. To z nich činí velmi univerzální nástroj.
„Jde o slibnou technologii,“ tvrdí Ronald Marhefka z Ohijské státní univerzity. Podle něj by jednou plazmové antény mohly pracovat ve spolupráci s těmi konvenčními. Zároveň ale upozorňuje, že protože potřebují více energie, nebude možné je využít ve všech odvětvích. „Ale své místo si na trhu jistě najdou.“
Výzkumníci Alexeff a Anderson informovali o vývoji prototypu plazmových antén na listopadovém výročním zasedání sekce pro fyziku plazmatu Americké fyzikální společnosti.
Zdroj: www.sciencemag.org, www.physorg.com
