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機(jī)械式天線，將為單兵軍事通信帶來革命性變革！
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目前，軍隊(duì)通常使用高頻無線電信號(hào)作為主要的通信方式，高頻信號(hào)具有超視距通信的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。然而，高頻信號(hào)也受到地形、氣候等因素的限制，并容易受到其他國(guó)家的限制和干擾，存在很大的不確定性。
高頻無線電缺點(diǎn)：
受傳播限制：高頻無線電信號(hào)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(huán)境中，信號(hào)可能被衰減、反射或多徑傳播，導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降。
需要更多天線：高頻無線電波長(zhǎng)較短，天線的尺寸受限，因此在一些應(yīng)用場(chǎng)景中可能需要更多的天線來保持穩(wěn)定的通信。
安全性較低：由于高頻無線電信號(hào)容易傳播，信號(hào)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(hù)通信的機(jī)密性。
能耗較大：由于高頻無線電設(shè)備需要較高的發(fā)射功率，因此相比低頻設(shè)備，高頻無線電通信的能耗較大，可能會(huì)縮短電池續(xù)航時(shí)間。
總體來說，高頻無線電在遠(yuǎn)距離、大帶寬和高數(shù)據(jù)傳輸速率等方面表現(xiàn)優(yōu)異，但在信號(hào)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(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可以在水下、礦井、洞穴、深層掩體等特殊環(huán)境下實(shí)現(xiàn)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其在特定應(yīng)用場(chǎng)景下表現(xiàn)出色：
超低頻（ULF）和甚低頻（VLF）優(yōu)勢(shì)：
強(qiáng)大的穿透能力：ULF和VLF信號(hào)的波長(zhǎng)非常長(zhǎng)，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(hào)在地下、水下、洞穴、礦井等環(huán)境中都能實(shí)現(xiàn)有效通信。
超遠(yuǎn)距離傳輸：由于波長(zhǎng)較長(zhǎng)，ULF和VLF信號(hào)在適當(dāng)條件下可以實(shí)現(xiàn)非常遠(yuǎn)距離的傳輸。這對(duì)于需要覆蓋廣大地區(qū)、遠(yuǎn)距離通信和在惡劣環(huán)境下保持通信聯(lián)系的場(chǎng)景非常有用。
低信號(hào)干擾：ULF和VLF信號(hào)在傳播過程中較少受到干擾，因?yàn)樗鼈兊牡皖l率意味著它們與其他高頻信號(hào)不太可能發(fā)生干擾。這使得ULF和VLF通信在電磁干擾嚴(yán)重的環(huán)境中表現(xiàn)出色。
全球范圍覆蓋：由于波長(zhǎng)較長(zhǎng)，ULF和VLF信號(hào)在適當(dāng)條件下可以穿透地球的大氣層并沿地球表面?zhèn)鞑�，因此可以�?shí)現(xiàn)全球范圍的通信覆蓋。
低功耗：由于波長(zhǎng)較長(zhǎng)，ULF和VLF信號(hào)發(fā)射所需的功率較低，這意味著通信設(shè)備的能耗相對(duì)較低，有利于延長(zhǎng)電池壽命和節(jié)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(bào)收集。這些頻段可以在水下和地下等復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可靠的通信和定位。
關(guān)于“機(jī)械式天線”（AMEBA）
鑒于高頻無線電信號(hào)的缺點(diǎn)，美國(guó)軍方正準(zhǔn)備開展一個(gè)項(xiàng)目，來彌補(bǔ)現(xiàn)有軍事通信的缺陷，為戰(zhàn)場(chǎng)通信帶來新革命。這個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃名為“機(jī)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(yuǎn)距離通信的優(yōu)點(diǎn)，來改變現(xiàn)有軍事通信的桎梏。相比于高頻無線電信號(hào)，超低頻和甚低頻具有很大的優(yōu)勢(shì)和潛力，可以實(shí)現(xiàn)水下、礦井、洞穴、深層掩體等各個(gè)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(lǐng)域，如深層資源的勘探開發(fā)、地震搜救工作等，都將具有重大意義。
超低頻和甚低頻優(yōu)勢(shì)和潛力巨大，但其缺點(diǎn)也很明顯。頻率和波長(zhǎng)成反比，因?yàn)槌皖l和甚低頻頻率很低，所以波長(zhǎng)很長(zhǎng)，即意味著要接發(fā)這種信號(hào)，需要尺寸很大的天線，占地極大，這對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)、潛艇、艦船等是不切實(shí)際的。而且其發(fā)射信號(hào)所需的功率也在兆瓦級(jí)，而標(biāo)準(zhǔn)的“哈里斯”背負(fù)式軍用衛(wèi)星通信電臺(tái)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(guó)研究人員正在開發(fā)一種新技術(shù)，希望將長(zhǎng)波信號(hào)發(fā)射機(jī)縮小，實(shí)現(xiàn)手持或背負(fù)等隨身攜帶的目的。這種新技術(shù)不依賴傳統(tǒng)的電子電路和功率放大器來產(chǎn)生無線電信號(hào)，而是通過以機(jī)械方式移動(dòng)具有強(qiáng)電場(chǎng)或磁場(chǎng)的材料來產(chǎn)生信號(hào)。這一技術(shù)有望解決天線尺寸和功率的難題，為軍隊(duì)通信帶來新的突破。
機(jī)械式天線是一種新穎的無線電通信技術(shù)，其核心原理是通過機(jī)械方式移動(dòng)具有強(qiáng)電場(chǎng)或磁場(chǎng)的材料來產(chǎn)生無線電信號(hào)。與傳統(tǒng)的電子電路和功率放大器不同，這種技術(shù)不依賴于電子元器件的震蕩產(chǎn)生信號(hào)，而是通過機(jī)械動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射。
機(jī)械式天線的最大特點(diǎn)是其緊湊和便攜性。由于采用機(jī)械方式產(chǎn)生信號(hào)，無需大尺寸的天線和高功率的電源，因此可以將信號(hào)發(fā)射機(jī)縮小至手持或背負(fù)的大小，實(shí)現(xiàn)隨身攜帶。這使得該技術(shù)在特殊場(chǎng)景下具有廣泛應(yīng)用的潛力，尤其適用于需要快速部署和移動(dòng)通信的軍事、緊急救援和探測(cè)任務(wù)。
雖然機(jī)械式天線在尺寸和功率方面有很多優(yōu)勢(shì)，但也面臨一些挑戰(zhàn)。由于其發(fā)射頻率通常較低，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，信號(hào)穿透能力較強(qiáng)，但傳輸距離和帶寬相對(duì)較有限。因此，在實(shí)際應(yīng)用中需要在信號(hào)傳輸范圍和數(shù)據(jù)傳輸速率之間做出平衡。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，機(jī)械式天線有望在無線電通信領(lǐng)域帶來新的突破和應(yīng)用。通過創(chuàng)新和改進(jìn)，這種技術(shù)可能成為未來無線通信的重要組成部分，為各類應(yīng)用場(chǎng)景提供更為靈活、高效和可靠的通信解決方案。
(責(zé)任編輯：李俊勇)