Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 59 reacties
Submitter: the_shadow

Twee wetenschappers van de American Physical Society hebben een plasma-antenne gepresenteerd die, indien uitgeschakeld, niet gedetecteerd kan worden. Bovendien werken traditionele storingstechnieken niet op de innovatieve antenne.

Plasma-antenneEen plasma is een gas waarbij van sommige atomen elektronen losgeslagen zijn. Deze bewegen zich vrij door het plasma, net als in een metaal mogelijk is. Dit is de reden dat een plasma, net als een metaal, als antenne kan fungeren. Als het plasma terugkeert naar de gasvorm is de 'antenne' niet langer te detecteren.

Voor militaire doeleinden is dit een belangrijke eigenschap, want antennes moeten buiten het zichtsveld van de vijand blijven. Een tweede voordeel van de plasma-antenne is dat hij zo snel van karakteristiek kan veranderen dat hij niet gestoord kan worden. Een opstelling van meerdere antennes zou met zijn variabele antennekarakteristieken volgens de wetenschappers een zeer veelzijdige zender zijn.

De plasma-antenne wordt gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de afdeling Plasma Physics van de American Physical Society, die dit jaar van 12 tot 16 november wordt gehouden in Orlando in Florida.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (59)

Een plasma is een gas waarbij van sommige atomen elektronen losgeslagen zijn.
Of beter gezegd: een geďoniseerd gas. De elektronen in een metaal kun je ook als een gas beschouwen met als verschil dat de elementen zelf vastzitten in een metaalrooster en de structuur niet van zijn geleidende eigenschappen kan worden ontdaan. Dit in tegenstelling tot een gas dat door een simpele en reversibele ionisatie in dezelfde aggregatietoestand kan blijven en toch van eigenschappen verandert. Ik noem een plasma hier bewust geen aggregatietoestand (zoals de klassieke vormen vast, vloeibaar en gas) omdat ook een plasma in feite gewoon een gas is waarbij behalve de elementen ook kernen en elektronen in zekere mate los van elkaar komen.

Nadeel van een plasma-antenne is, naast de benodigde energie voor de ionisatie, dat indien de warmtebron uitstaat de antenne onbruikbaar is. Een gewoon gas geleidt immers niet. Dus op momenten dat detectie voorkomen moet worden, is radioverkeer onmogelijk. Ik ben geen deskundige op gebied van defensie dus een praktische toepassing of een scenario waarin de plasma-antenne van belang kan zijn, had ik graag vermeld zien staan. Ook snap ik niet wat een plasma-antenne in beginsel zo anders maakt dan een klassieke antenne waardoor deze niet gestoord kan worden. De radiogolven blijven hetzelfde en kun je dus alsnog met een stoorzender 'overschreeuwen'.

@MBV:
Een antenne is, hoe geavanceerd ook, bij mijn weten altijd een passief onderdeel van een radio. Het is dus niet de antenne die de frequentie bepaalt maar de radio zelf. Dat je met een plasma-antenne dus sneller zou kunnen overschakelen naar een andere frequentie kan ik mij niet voorstellen. Tot nu toe zie ik er dus nog steeds niets meer in dan een geinige gadget zonder toegevoegde waarde.

[Reactie gewijzigd door 2fish op 15 november 2007 04:42]

Practische scenario's volgen vaak pas later bij dit soort ontwikkelingen. Denk eens aan de flexibiliteit: je kan makkelijker overschakelen op een andere frequentie, en daarmee een stoorzender omzeilen (tenminste, dat roepen ze in het nieuwsbericht)
Een normale antenne is door z'n geleidende eigenschappen een perfect reflector voor een andere radar. Door de plasma antenne uit te zetten is deze ook niet meer te detecteren.
Niet helemaal AgentSmith.

Het ontwerp van de antenne bepaald voor een belangrijk deel welk frequentiegebied te onvangen wordt. De antenne moet afgestemd zijn, in resonatie kunnen raken door het te ontvangen signaal. Het signaal kan door een antenne versterkt worden. Je hebt vast wel eens gehoord van een stemvork of een glas dat mee gaat trillen bij een bepaald geluid.

Als je met een antenne een bepaald signaal wilt ontvangen zorg je dus dat de antenne zo goed mogelijk is afgestemd op het gewenste frequentiegebied (de antenne werkt dus als filter). Daarna ga je de fijnafstemming doen met de radio zelf. De radio is ook een filter, maar dan veel preciezer, anders zou je alle radiozenders tegelijk horen.


Het niet te storen zijn van deze antenne slaat denk ik eerder op het zeer snel kunnen aanpassen van de zendfrequentie, dus de onvoorspelbaarheid van de frequentie van het signaal op een bepaald tijdstip. Een stoorsignaal moet dan al gauw het hele frequentiebereik van de antenne bestrijken wil je nog kunnen storen.
Een plasma kan elke temperatuur hebben. Een TL buis kun je gewoon vastpakken, is hooguit lauw. Het plasma dat zich rond een ruimtevaartuig vormt tijdens re-entry is een stuk warmer. En plasma kan ook heel koud (denk richting 0 Kelvin).

[edit] De foto bij het artikel laat een getweakte TL buis zien (of iets dat er op lijkt) dus heel warm of koud zal het niet zijn.

[Reactie gewijzigd door hlvnst op 14 november 2007 21:54]

Ik ben een redelijke leek op zend gebied, maar dit is zoals ik het zie.

Een "gewone" antenne is gemaakt van metalen. Zet hier een zender op en de antenne verstuurd signalen op bepaalde frequenties (net waarvoor de antenne is ontworpen). De antenne ontvangt uiteraard op dezelfde frequentie(s) ook signalen. Maak je de signalen uit de omgeving sterk genoeg, dan kun je het rendement van de antenne verlagen en misschien zelfs de zender geheel weg drukken of zelfs slopen.
Een relatief groot stuk metaal reageerd natuurlijk ook op radar, waardoor het snel te vinden is en dus aan te vallen is.

Bij de plasma antenne lijkt sprake te zijn van een antenne welke alleen verzend of alleen ontvangt of niets doet. Dus wanneer de antenne zend ontvangt deze zelf niet en is dus ook niet makkelijk te storen. Zet de antenne uit en er is geen bron waar radar zich op kan richten en is dus de antenne "onvindbaar".

Verder is de antenne on-the-fly aan te passen op verschillende frequenties, dus als iemand stoort op frequentie A, schakel je direct over naar freq. B, daarna naar C, dan naar D, etc. Met een "normale" antenne heb je een heel antenne park nodig om honderden frequenties te kunnen storen, dus tenzij iemand zelf ook zo'n "flexibele" antenne gebruikt om jouw signalen te storen heb je een enorm voordeel. En zoals iedereen wel weet. Worden grote veldslagen gewonnen door degenen die de beste informatie bezit en die deze informatie het best weet te benutten. Als de voetsoldaat aan het front iets geniaals weet, maar deze info niet naar de generaals krijgt om hier iets goed mee te doen, is de informatie nutteloos. Is deze info enkele seconden later al "achterin" bekend, dan kan hier direct actie op ondernomen worden door artillerie of luchtondersteuning in te zetten of door troepen ergens te verplaatsen en zo te voorkomen dat ze ingesloten worden oid.
Haha. doet me gelijk denken aan de tijd dat we nog vrolijk aan fm zendertjes aan 't knutselen waren. Helaas dat ze dat joekel op het dak aardig konden zien toendertijd :+
Nou ja, je ziet het. Je moet dus gewoon i.p.v. een vertikaaltje een TL-lamp gaan voeden. Alleen jammer dat ze je 's nachts nog makkelijk kunnen vinden ;) .
Misschien dat ze in het uiteindelijke product de fosforlaag aan de binnenkant van het glas gewoon weglaten ;)
* berend_engelbrecht denkt dat de heren een omgebogen tl-balk voor hun prototype gebruikt hebben.

Trouwens, Ted Anderson en Igor Alexeff zijn hier al minstens sinds 2002 mee bezig en hebben inmiddels ook al 5 patenten op verschillende aspecten van hun idee:

Reconfigurable plasma antenna (US patent 6369763, 2002)
Reconfigurable electromagnetic waveguide (US patent 6624719, 2003)
Antenna having reconfigurable length (US patent 6710746, 2004)
Plasma filter antenna system (US patent 6842146, 2005)
Reconfigurable antennas (US patent 6876330, 2005)

De hoeveelheid patenten is geen wonder als je ziet dat hun werkgever ASI Technology Corporation deze missie heeft:
ASI Technology is a small business specializing in the development of advanced patented technologies in support of DOD and commercial organizations.
(het p-woord is meestal wel goed voor een "levendige" discussie op tweakers, ik ben benieuwd :P)

Volgens mij is het nieuwe aan de huidige presentatie vooral de keywords "onzichtbaar" en "niet te storen", claims die m.i. vooral bedoeld zijn om nog meer belangstelling uit de militaire hoek te trekken.
Misschien dat ze in het uiteindelijke product de fosforlaag aan de binnenkant van het glas gewoon weglaten
En dan straalt hij dus UV-licht uit wat op grotere afstanden te detecteren is dan de zichtbare golflengtes. Aan de andere kant krijgen alle soldaten dan wel een mooi zomers tintje... ;)
@maxmaniax:

Ach, het maakt niet zoveel uit. Als je uitzendt kun je gedetecteerd worden, en als een raket zoals de AGM-88 HARM al onderweg is onthoudt hij de locatie van het doel. Uitzetten heeft weinig nut meer, bovendien komt zo'n ding met 2300 km/u op je af dus dan zul je zoals Urbanus het uitdrukte "wreed hard moeten lopen". 8)7

[Reactie gewijzigd door Kurgan op 15 november 2007 17:40]

Dan nog zie ik wel toepassingsmogelijkheden voor bijv. een mobiele antenne
@maxmaniax:
Dat kunnen ze na het lezen van de patenten ook...

[Reactie gewijzigd door ATS op 14 november 2007 21:55]

ja iets zegt me dat militaire geheimen niet zomaar voor het oprapen liggen bij het patentenbureau :)
En al weten ze hoe het werkt, dan heb je nog altijd specefieke dingen nodig.. (frequenties, wachtwoorden, weet ik het.. neem aan dat ze wel wat encryptie gebruiken daaro)
Bij grote antennes denk ik eerder aan de midden- of korte golf zenders dan aan een zender op de FM band. Het is niet mijn hobby dus ik kan het ook verkeerd hebben.
FM is volgens mij korte golf.
Nee hoor, Ten eerste is FM een modulatie vorm en geen band. De in de volksmond bedoelde FM band loopt van 87.5 t/m 108 MHz en valt in de Ultra Korte Golf band
Wat jeroenathome bedoelt is dat hoe lager de freqentie, hoe langer de antenne dient te zijn om een hele golf op te vangen. Dus voor korte golf zou een ideale antenne 40 tot 80 meter lang moeten zijn. Uiteraard wordt dit een beetje onhandelbaar en zendamateurs lossen dit dan ook op door een horizontale staalkabel te spannen tussen bv. 2 schoorstenen. Ook antennes met de helft van de ideale lengte kunnen worden gebruikt en deze worden dan ook halve golf antennes genoemd.

FM frequentie van 87.5 t/m 108 mhz hebben een golf van ongeveer 3 meter en hier zouden dus makkelijk plasma antennes voor gebruikt kunnen worden lijkt me.

Hier een site waar je kunt uitrekenen hoe lang je antenne dient te zijn.

[Reactie gewijzigd door Gepetto op 15 november 2007 12:08]

Klopt, frequentie modultie tegenover AM amplitude modulatie. de AM radio zenders zitten wel op de midden tot lange gold. Maar op zich heeft dat niets met de modulatie te maken.
Dat is volgens mij overdreven. Zowel voor FM als voor AM moet je een bepaalde minimum frequentie van de draaggolg hebben om een signaal te versturen. Voor FM ligt die hoger dan voor AM.
Ja; dat bedoelde ik; ultra kort. UKW
Midden en korte golf lijkt me vrij sterk, omdat je nogal moeilijk TL's van een meter of 10 en langer kunt vinden. (of je moet een plasma-spoel gaan uitvinden.)

Ik heb in het verhaaltje over de nanotube begrepen dat je met drukverschil de electrische lengte van de nanotube kunt veranderen. Zou dit systeem de druk van het gas kunnen veranderen om een staande golf te passen? Volgens het artikel is de aanpassing van een plasma antenne nogal groot, dus ik denk wel in die richting.
Joekel?

78 cm heb je je fm antenne...
De uiteindelijke maat ligt aan de zendfrequentie natuurlijk, maar met een yagi wordt het toch echt wel een joekel hoor, door alle voorstukjes.
Een kwartgolf antenne voor de gemiddelde frequentie op de FM band (100 MHz) is 75 centimeter.

Dat is in de basis geen joekel.

Dat je hem groter kunt maken met meer elementen of een 5/8 of halve golf is wat anders.
hoeveel energie moet hier in gestoken worden ivm rendabiliteit ?
plasma is een energievorm die aardig wat energie eet.
Vergelijk maar met een TL buis... is ook een vorm van plasma
Oh nee hoor, hier op de TU heb ik plasma's gezien die verrassend weinig energie verbruiken (tegenover het visuele "geweld" dat ze leveren ;)).
Zit verder niet in die business dus kan je er weinig details over vertellen maar het is wel enigzins een misverstand dat plasma's altijd gepaard gaan met enorme energie verbruiken.
Wel balen als dan door de wind je antenne 'wegwaait' :P
is een gewone antenne dan zo makkelijk te vinden als die uitstaat?
Een gewone antenne is niet zo moeilijk te vinden hoor, het maakt niet uit of hij aan of uit staat. :+
Niet als je 'm uitschuifbaar maakt.
ik denk dat -Theanimal- bedoelt dat wanneer je naar een winkel gaat, je vrij snel een antenne hebt. :)
Niet als je 'm uitschuifbaar maakt.
Nou pas op, er zijn ook mensen die hun dakgoot afstemmen. Begin zo iets maar eens te zoeken. Uiteindelijk als je gaat pijlen en je ziet niets anders staan en je gaat echt grondig zoeken valt het natuurlijk ook op.
heee, misschien iets voor digitenne zodat de oma met haar gehoorapparaat het ontvangst tenminste niet verstoort (of de irritante hangjeugd met hun scootertjes)
Hoe warm is dat plasma?
ik vraag me af wat dat aan stroom verbruikt, voor militaire apparatuur ergens in niemandsland is het wel fijn om iets zuinigs te hebben, plasma gaat prima samen met het woord stroomvreter in mijn beleving.
Zal ik dan es beginnen over de belachelijke motoren die in militaire voertuigen zitten?
plasma gaat prima samen met het woord stroomvreter in mijn beleving.
Ooit afgevraagd wat er in een spaarlamp (!) gebeurd? Precies.... een plasma....
Uhh, nee. Dat is gewoon een gas dat licht geeft als je er stroom doorheen jaagt.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True