天线由导体材料制成,而含盐分的海水也是导体,于是很多人就打起了海水的主意——如果能用海水来做成天线,岂不是在海边就能够非常方便的通联了?只可惜想要能够操纵海水并不是那么容易的,除了三菱的“水天线”以外,美国海军研究的海水天线也成功的进入了使用阶段。看看这种天线你能不能仿制出来?
使用这样简单的设备,就能构成“水天线”?
与我们所想象的一样,这种天线使用海水或加盐的淡水作为载体,通过水泵将其泵至空中形成的水流构成天线。与单纯的水柱相比,我们若想在这种水柱上发射信号,就要有一个将电信号耦合在水柱上的过程。
就是这样的装置,使得信号能够耦合到水柱上
我们无从得知三菱公司的设计,但美国海军的这个设计原理却比较简洁——在水柱喷口的下端,有一个由射频信号所驱动的电磁铁线圈,线圈的上方还有一个用来加强磁场的铁磁性环。在把电台的射频输出连接到线圈之后,变化的电场就会产生变化着的强磁场。而这个磁场则会反过来影响水柱中的离子,使其电离并产生和天线一样的效应。在接收的时候,外边的线圈会将因为无线电波而定向排列的离子状态重新转化成电流的状态,并传送回接收机。采用这样的原理,就能够使得这样的一根海水天线正常收发无线电信号。
别以为这种天线只是做出来好玩的,实际上这种天线对于海军的实际意义非常重要。一艘战舰上会有大大小小的天线逾80支。而战舰的“制高点”只有那么几个,既没有地方将其全部安置在战舰的上层空间,又很难解决因为天线都安装在一起之后的互相干扰问题。“海水天线”可以在一定程度上缓解这种问题,将部分天线以这样的形式移开,从而解决常备天线过于拥挤的问题。而除了军舰使用以外,该种天线还适合海上的游艇、陆地上的应急通信和由于环境所限,不能架设传统天线的场景。
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在实际应用中,依然要根据天线的工作频率来确定水柱的长度,而这又和调整GP天线的长度是类似的。而考虑到水泵和实际情况,该种类型的水天线可以工作在HF/VHF/UHF频段上。将其挪到陆上使用也非常简单,使用一桶盐水和一根长水管,使得溶液能够回到水桶即可。这种天线在你不使用的时候可以关掉水泵,变回一桶平平常常的水。非常方便。
在陆地上的盐水天线
可能我们并没有机会用上这样的天线,不过对于有想法的朋友来说,这个天线种类还是比较有趣的,做一做实验吧!
PS:有人说这样的天线可以避免别人找你的麻烦,找上门来的时候就说自己在家里搞了个喷泉——不过20米高的喷泉?