業(yè)界都知道，雙極或單極金屬天線的長度至少要達到所對應的信號波長的八分之一，這樣才能發(fā)送出足夠的能量。對于千兆赫（GHz）級的信號 傳輸（主要是移動通信信號）來說，信號的波長通常處于15厘米到30厘米之間，從而限制了發(fā)射接受天線的小型化，而與此同時，硅芯片卻越來越小，所以有必要讓天線也越來越小。
現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)找到了一種能夠減小GHz天線尺寸的方法，而且只需要修改一種已經(jīng)存在的技術(shù)就可以了，這項技術(shù)中使用的天線是用電介質(zhì)材料或絕緣 材料制成的，而不是通常使用的導體。在一個概念試驗中，英國劍橋大學和特丁頓國家物理實驗室的研究人員發(fā)現(xiàn)他們可以在減小GHz天線尺寸的同時而不會給信 號傳輸帶來明顯的損失，而這項實驗中他們所使用的天線材料是電介質(zhì)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在本月的《物理評論快報》雜志上。
但到現(xiàn)在為止，沒人能完全理解為什么在介電材料的一端施加信號時，介電材料會發(fā)射電磁波。麥克斯韋方程解釋了導體中的高頻電子流動能夠產(chǎn)生電磁波，但為什么沒有電子流動的絕緣材料也會發(fā)出電磁波？卻并不能從中得到答案。
Marconi 1900年的專利給了21世紀的工程師靈感
這個研究小組的負責人是劍橋大學的工程師Gehan Amaratunga，他是在技術(shù)歷史之中尋找到現(xiàn)在的靈感的。他們特別指出了Guglielmo Marconi（伽利爾摩·馬可尼（1874-1937），意大利無線電工程師，企業(yè)家，實用無線電報通信的創(chuàng)始人）1900年在英國申請的著名專利 （7777號專利：調(diào)諧式無線電報）中的一個有趣但鮮有人關注的細節(jié)。其中描述了一個連接到一根天線的發(fā)射器，而該天線又連接到了一個線圈上。該線圈一段懸空，而射頻信號則被提供到線圈的中間。盡管違反直覺，火花發(fā)生器和天線之間的這種非對稱的耦合允許所述RF電信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶泡椛洹Ｑ芯咳藛T意識到正是這 種非對稱性（或稱“破碎的對稱性”，借用于量子理論）能為馬可尼發(fā)射器的生成的電磁波提供解釋。
