中國集群通信網
機械式天線，將為單兵軍事通信帶來革命性變革！
來百度APP暢享高清圖片
目前，軍隊通常使用高頻無線電信號作為主要的通信方式，高頻信號具有超視距通信的優勢，可以實現遠距離通信。然而，高頻信號也受到地形、氣候等因素的限制，并容易受到其他國家的限制和干擾，存在很大的不確定性。
高頻無線電缺點：
受傳播限制：高頻無線電信號的傳播受地形、氣候和障礙物的影響較大。在有障礙物的城市環境中，信號可能被衰減、反射或多徑傳播，導致信號質量下降。
需要更多天線：高頻無線電波長較短，天線的尺寸受限，因此在一些應用場景中可能需要更多的天線來保持穩定的通信。
安全性較低：由于高頻無線電信號容易傳播，信號可能被竊聽、攔截或干擾，因此需要采取額外的安全措施來保護通信的機密性。
能耗較大：由于高頻無線電設備需要較高的發射功率，因此相比低頻設備，高頻無線電通信的能耗較大，可能會縮短電池續航時間。
總體來說，高頻無線電在遠距離、大帶寬和高數據傳輸速率等方面表現優異，但在信號傳播和安全性方面存在一些限制。
超低頻（ULF）和甚低頻（VLF）
相比之下，超低頻和甚低頻頻段具有穿透能力強的優勢，可以在水下、礦井、洞穴、深層掩體等特殊環境下實現無礙交流和通信。超低頻（ULF）和甚低頻（VLF）是電磁頻譜中頻率最低的無線電頻段。它們具有獨特的優勢，尤其在特定應用場景下表現出色：
超低頻（ULF）和甚低頻（VLF）優勢：
強大的穿透能力：ULF和VLF信號的波長非常長，可以輕松穿透固體物體，如巖石、土壤、金屬、水等，以及深層掩體。這使得ULF和VLF信號在地下、水下、洞穴、礦井等環境中都能實現有效通信。
超遠距離傳輸：由于波長較長，ULF和VLF信號在適當條件下可以實現非常遠距離的傳輸。這對于需要覆蓋廣大地區、遠距離通信和在惡劣環境下保持通信聯系的場景非常有用。
低信號干擾：ULF和VLF信號在傳播過程中較少受到干擾，因為它們的低頻率意味著它們與其他高頻信號不太可能發生干擾。這使得ULF和VLF通信在電磁干擾嚴重的環境中表現出色。
全球范圍覆蓋：由于波長較長，ULF和VLF信號在適當條件下可以穿透地球的大氣層并沿地球表面傳播，因此可以實現全球范圍的通信覆蓋。
低功耗：由于波長較長，ULF和VLF信號發射所需的功率較低，這意味著通信設備的能耗相對較低，有利于延長電池壽命和節省能源。
在軍事方面，ULF和VLF通信被廣泛用于水下潛艇通信、深海勘探和情報收集。這些頻段可以在水下和地下等復雜環境中實現可靠的通信和定位。
關于“機械式天線”（AMEBA）
鑒于高頻無線電信號的缺點，美國軍方正準備開展一個項目，來彌補現有軍事通信的缺陷，為戰場通信帶來新革命。這個項目計劃名為“機械式天線”（AMEBA），其核心是利用超低頻（ULF）和甚低頻（VLF）頻段能夠穿透巖石、土壤、金屬、水分、建筑材料和遠距離通信的優點，來改變現有軍事通信的桎梏。相比于高頻無線電信號，超低頻和甚低頻具有很大的優勢和潛力，可以實現水下、礦井、洞穴、深層掩體等各個地方的無礙交流和通信，無論是在軍事方面，如水下潛艇、潛水員、無人潛航器的信息傳輸和交流，還是在民用領域，如深層資源的勘探開發、地震搜救工作等，都將具有重大意義。
超低頻和甚低頻優勢和潛力巨大，但其缺點也很明顯。頻率和波長成反比，因為超低頻和甚低頻頻率很低，所以波長很長，即意味著要接發這種信號，需要尺寸很大的天線，占地極大，這對于戰斗機、潛艇、艦船等是不切實際的。而且其發射信號所需的功率也在兆瓦級，而標準的“哈里斯”背負式軍用衛星通信電臺消耗的功率不到60瓦。
為解決天線尺寸過大和功率過高的問題，美國研究人員正在開發一種新技術，希望將長波信號發射機縮小，實現手持或背負等隨身攜帶的目的。這種新技術不依賴傳統的電子電路和功率放大器來產生無線電信號，而是通過以機械方式移動具有強電場或磁場的材料來產生信號。這一技術有望解決天線尺寸和功率的難題，為軍隊通信帶來新的突破。
機械式天線是一種新穎的無線電通信技術，其核心原理是通過機械方式移動具有強電場或磁場的材料來產生無線電信號。與傳統的電子電路和功率放大器不同，這種技術不依賴于電子元器件的震蕩產生信號，而是通過機械動作來實現信號的發射。
機械式天線的最大特點是其緊湊和便攜性。由于采用機械方式產生信號，無需大尺寸的天線和高功率的電源，因此可以將信號發射機縮小至手持或背負的大小，實現隨身攜帶。這使得該技術在特殊場景下具有廣泛應用的潛力，尤其適用于需要快速部署和移動通信的軍事、緊急救援和探測任務。
雖然機械式天線在尺寸和功率方面有很多優勢，但也面臨一些挑戰。由于其發射頻率通常較低，波長較長，信號穿透能力較強，但傳輸距離和帶寬相對較有限。因此，在實際應用中需要在信號傳輸范圍和數據傳輸速率之間做出平衡。
隨著技術的不斷發展和成熟，機械式天線有望在無線電通信領域帶來新的突破和應用。通過創新和改進，這種技術可能成為未來無線通信的重要組成部分，為各類應用場景提供更為靈活、高效和可靠的通信解決方案。
(責任編輯：李俊勇)