【火腿快新闻】极低频（VLF）4英寸袖珍天线 可触达传统无线电无法掩盖范畴
来源：江南体育网页版
发布时间：2023-06-25 18:32:20
SLAC国家加速器实验室开发的一种新式袖珍天线可以在传统无线电无法作业的情况下（如水下）经过移动通讯地上和经过空气的很长间隔。
这些波在地平线上长间隔传达，可以穿透阻挠波长较短的无线电波的环境。尽管今日最强壮的VLF技能需求巨大的发射器，但这种天线只要四英寸高，因而它可能用于需求高机动性的使命，包含救援和防护使命。“咱们的设备功率也提高了数百倍，而且可以比曾经平等尺度的设备更快地传输数据，”SLAC的项目首席研讨员Mark Kemp表明。 “它的功用突破了技能上可行的极限，并将便携式VLF运用程序，例如在具有应战性的情况下发送短文本，触手可及。”
用于极低频（VLF）传输的新式紧凑型天线，由SLAC开发和测验，由4英寸长的压电晶体（中心的通明杆）组成，可发生VLF辐射。
在现代通讯中，无线电波经过空气传输信息，用于无线电广播，雷达和导航体系以及其他运用。可是更短波长的无线电波有其局限性：它们传输的信号在很长的间隔内变弱，不能经过水传达，很简略被岩石层阻挠。
相比之下，VLF辐射的波长越长，它就能经过地上和水跋涉数百英尺，并经过空气穿越地平线数千英里。
当天线的巨细与其发射的波长相其时，天线功率最高; VLF的长波长需求可以延伸数英里的巨大天线阵列。较小的VLF发射器功率低得多，分量可达数百磅，约束了它们作为移动设备的预期用处。另一个应战是VLF通讯的低带宽，这约束了它可以传输的数据量。
其紧凑的尺度可以构建分量仅为几磅的变送器。在从发射器向100英尺外的接收器发送信号的测验中，研讨人员证明他们的设备发生的VLF辐射功率比曾经的紧凑型天线倍，而且带宽几乎是带宽的100倍。“这项技能有许多激动人心的潜在运用，”Kemp说。“咱们的设备针对空中长途通讯进行了优化，咱们的研讨正在研讨该办法背面的基础科学，以寻觅进一步增强其功用的办法。”
新式紧凑型超低频（VLF）天线的原理。它由压电材料的棒状晶体，铌酸锂（中心）组成。施加在杆底部的振动电压（红波）使其振动。该机械应力触发振动电流（箭头），其电磁能然后作为VLF辐射（蓝色波）发射。可以在操作期间切换设备以调整发射的辐射的波长并优化设备可以传输数据的速率。
研讨人员运用压电材料的棒状晶体铌酸锂作为天线。当它们向杆施加振动电压时，它振动，替换缩短和胀大，而且这种机械应力触发振动电流，其电磁能随后作为VLF辐射发射。
电流源于电荷在杆上上下移动。 在传统天线中，这些运动挨近与它们发生的辐射波长相同的尺度，而且更紧凑的规划一般需求比天线自身更大的调谐单元。 另一方面，新办法“答应咱们有用地激起波长远大于晶体运动的电磁波，而没有大调谐器，这便是为什么这种天线如此紧凑，”Kemp说。
研讨人员还发现了一种奇妙的调整发射辐射波长的办法，他说：“咱们在操作过程中重复切换波长，这使咱们可以以大带宽进行传输。这是完成数据传输速率逾越100的要害。 每秒位数 - 足以发送简略的文本。“
咱们这些曾在LF和超声/超声波职业作业过的人对压电元件宣布的电磁辐射（无线电波）有些了解。
压电杆经过函数发生器鼓励用作振动器 - 发射器 - 天线 kHz邻近机械/声学振动。
这种在LF处运用压电作为微型发射天线的办法好像比相同尺度的传统微型发射天线更有用。
关于2FSK，压电元件的振动器自谐振经过继电器/电容电路与函数发生器同步拉至~7 Hz。
接到湖南科学技能出版社修改的邀约，很快就收到他寄来的出版社新书 马克·拉伯伊著 蔡留琴 殷倩译 科学家列传系列：《古列尔莫·马可尼传：联络国际的人》，五一小长假在家阅览，小时候偶像无线电之父马可尼的完好人生拼图在脑海中凑集完好了：终身醉心于研讨无线电的人，将无线电频谱投入实践商用的第一人，成功开宣布第一个全球性通讯体系的人，对无线电工作疯狂寻求疏忽了生射中的其他工作的人，将移动通讯、个人通讯和远间隔通讯扩展到天南地北的人。天分异禀，唯一钟情于科学，即便没有接受过正规学院教育、没有一张正式文凭，却能在27岁就秒杀 居里夫人等一众大神，取得首届诺贝尔物理学奖提名，并在8年后获奖。在20世纪之交，他的姓名实践上现已等同于无线电，咱们需求了解那个年代的他。
曾经，我接触到的马可尼是碎片化的，多是他在1897年和帮手在英国海岸进行跨海无线电通讯实验成功以及后来的商业化运用的事例，技能性强可读性不高。查找网络，关于马可尼的内容有限，寥寥几篇文章不足以了解无线电奇才的终身。这本书全景化展示了在名人光环下性情杂乱的马可尼勇敢
《古列尔莫·马可尼传：联络国际的人》，【加拿大】马克·拉伯伊/著 蔡留琴 殷倩/译，湖南科学技能出版社，2021年12月版
这本《古列尔莫·马可尼传：联络国际的人》，回忆了他的传奇终身，一起新增加了来自4个国家，多种语言的未公开档案和实地调查材料。作者想告知咱们，马可尼的终身及成果并非只归于意大利，他的想象力和发明逾越了时刻，当今的国际和咱们，依然日子在他的发明之中。
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