英國BAE系統(tǒng)公司和倫敦大學瑪麗女王學院（Queen Mary University of London）的科學家們創(chuàng)造了一種可用來制造新類型天線透鏡的新穎復合材料，它使電磁波能通過平面天線透鏡聚焦，看上去似乎顛覆了物理定律。這一突破可能使飛機、艦艇、無線電和衛(wèi)星天線的設(shè)計產(chǎn)生變革，或許可以使所有使用天線的產(chǎn)品設(shè)計都發(fā)生變革。

科學家們將人工結(jié)構(gòu)復合材料與變換光學相結(jié)合，使平面透鏡具備了曲面透鏡的電磁屬性，同時保留了同樣的寬帶性能。這種復合超材料平面天線透鏡能夠嵌入飛機的蒙皮中，而不用在空氣動力性能方面付出代價，相對于當前的機載天線來說這是一個重大躍升。BAE系統(tǒng)公司由此成為世界上第一家成功將變換光學融入功能復合超材料、使平面透鏡能夠在不損失任何帶寬性能的情況下完成傳統(tǒng)曲面透鏡功能的企業(yè)。

變換光學是一種以新穎方式控制光線或電磁輻射的概念。超材料能夠?qū)崿F(xiàn)自然材料所不具備的功能，是科學界關(guān)注的一個重點。在用于天線時，傳統(tǒng)的超材料只能在窄頻段工作，但前述新型復合材料的帶寬性能得到極大擴展。當變換光學與這種新型復合材料結(jié)合用于天線設(shè)計時，就可能在不需要大型中凹反射器或曲面透鏡的情況下實現(xiàn)更好的性能和更大的帶寬。

BAE系統(tǒng)公司布里斯托爾先進技術(shù)中心的薩加德·哈克博士說，這一技術(shù)可能為BAE系統(tǒng)公司飛機設(shè)計和降低雷達截面積帶來不同思路，并可以減重或使一體化部件小型化。他還說，“傳統(tǒng)超材料面臨帶寬有限的問題，而我們?yōu)樘炀€發(fā)展出的這種新型復合超材料沒有這個問題。這個專項是學術(shù)界與工業(yè)界合作的一個優(yōu)良案例，完美詮釋了恰當?shù)幕锇楹图寄芙M合能夠達成怎樣的成就”。瑪麗女王學院電子工程與計算機科學學院的郝洋教授（Professor Yang Hao，音譯）評論說，“在未來，這項研究或?qū)⒂兄谏a(chǎn)更小的或分離的天線，這在各個行業(yè)都有用，我們對于這項在學術(shù)界和工業(yè)界之間開展的聯(lián)合研究非常滿意，它克服了許多天線設(shè)計限制”。

BAE系統(tǒng)公司在研究與技術(shù)方面采用開放式創(chuàng)新途徑，與工業(yè)界其他企業(yè)、市場用戶、小企業(yè)和學術(shù)界建立了互利合作關(guān)系，以發(fā)展最新的和最好的技術(shù)。通過與瑪麗女王學院結(jié)成伙伴，前述研究將幫助BAE系統(tǒng)公司發(fā)展傳感器和通信系統(tǒng)，并理解諸如變換光學、新穎的納米材料等新興技術(shù)將給國防、安全和航宇領(lǐng)域帶來什么樣的影響。BAE系統(tǒng)公司正在與瑪麗女王學院合作，探索針對天線用新穎超材料進行變換光學設(shè)計，以及其他顛覆性技術(shù)的額外潛在應(yīng)用。

（中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心 張洋）