一种外观类似光剑的等离子体天线已实现无线电波发射，未来航天器或可通过调节激光重新调谐并改变天线指向。

在航天探测设备中改变无线电天线长度可能很困难，尽管该尺寸决定其可发射和接收的频率。研究人员现已演示一种可行替代方案：用激光产生的等离子体柱构成天线并发射无线电波。

由光成形的天线

在特定功率和光束直径下，激光电离一细柱空气，将其转化为等离子体，即包含带电粒子的气体。形成的柱状结构称为等离子体细丝（plasma filament）。

Darshni 表示，通过控制激光参数，可控制等离子体细丝的特性，包括其长度。对于需要天线扫描全部频率的应用，这一点很有价值。但还有另一项优势。

Darshni 表示，还有一些应用需要控制天线角度，以对准雷达扫描方向，或提高待接收信号的强度。此处演示的技术允许用户通过光束偏转（beam steering）控制等离子体细丝天线的角度，即仅改变激光方向。

非接触式等离子体天线馈电

为向细丝提供无线电信号，团队构建并演示了使用金属环的非接触式天线馈电（contactless antenna feed）。激光穿过金属环开口，使金属环环绕等离子体细丝。金属环作为电容器，从射频发生器接收信号并产生电磁场。该电磁场与等离子体相互作用，使等离子体以适当频率发射无线电波，而金属环与细丝之间无需物理接触。

Darshni 表示，等离子体束天线外观类似光剑且可调谐，意味着应能在广泛频率范围内发射。虽然尚未演示其接收无线电信号的能力，但没有理由认为它不能作为接收器工作。

空间应用依赖可用空气

卫星和其他航天探测技术是潜在长期应用之一，因为有效载荷（payload）和跨多频率扫描能力对这些系统都很重要。

论文合著者、北卡罗来纳州立大学电气与计算机工程 Cirrus Logic 杰出教授 Paul Franzon 表示，这一新概念使人们无需复杂机械展开机构即可获得定制天线。

空间应用还要求有足够空气供激光形成细丝。Franzon 表示，在近地轨道（low earth orbit），有足够空气形成等离子体。

Darshni 表示，这是第一步，但是重要一步，首次有人演示等离子体细丝天线可以工作。既然已证明可行，就可以开始改进其性能。

参考文献：Laser-Induced-Plasma-Filament Antenna Transmitting 30 MHz VHF，作者 Prya Darshni、Arthur Dogariu、Paul D. Franzon，IEEE Journal of Microwaves，2026年9月1日，DOI: 10.1109/JMW.2026.3722433