给潜艇发电报,天线要100多公里长
潜艇,是当今海军的主力兵器之一。潜艇续航力大,火力猛,而且在水下航行,很难被发现和攻击。
但是,潜艇也有一个十分明显的缺点: 在水下手机没信号。(误) 确切地说—— 由于海水相当于一个巨大的导体,有良好的电磁屏蔽效应,因此,在水下潜航的潜艇几乎收不到任何电视信号、手机信号、无线网络信号,或是大部分的军用电台通信。 那么潜艇怎么跟指挥部保持联系?上浮起来接收和发送电文? 这在二战后期就是死路一条,只要一上浮,潜艇就有很大概率被反潜机盯上。 好在通信专家们发现了一种可以让潜艇在水下也保持通信的方式:长波台。 海水对电磁波能量的吸收作用很强,但对于不同波长的电磁波又有所不同。波长越短、频率越高,在海水中的衰减就越厉害。但波长更长的电磁波,就能够稍微穿透一点海水。波长越长,电磁波的穿透力越强。甚长波和超长波电台发送的信号,能够进入几十米至一百多米的水中。 长波台是一个统称,实际上,波长在1000~10000米的电磁波叫做长波,10万米到100万米的电磁波叫做甚长波,100万米到1000万米(1万公里)的电磁波叫做超长波。 甚长波电台能够穿透20多米的海水,二战末期德国海军已经在开始搞甚长波通信系统了。潜艇不需上浮在潜望镜深度就可以接受指挥部发来的甚长波电报。只是潜望镜深度对于潜艇来说仍然不够安全。 超长波电台能够穿透100米深的海水,这个深度也是平常潜艇战备巡航的航行深度。 所以,我们统称的长波台,实际上最为常用的是甚长波、超长波电台。 长波台的天线是一个很巨大、很巨大的东西。大家手里的手机也是一个无线电接收和发送装置,手机天线大概是这么大,满打满算几厘米长吧: 显然,军用无线电台不可能这么小,它大概有这么大: 然而,陆军用的短波电台的尺寸和长波台相比,实在是太小儿科了。 用于潜艇通信的长波台天线到底有多大呢? 好嘞……一百多米高的铁塔。 不不不,不要被图片骗了,这只是长波台天线的一部分! 一部分! 一部分!
长波台的天线因为太长,所以不是竖直的,而是“横躺”着的。一百多米高的铁塔的作用,是把天线本体尽量和大地隔离开来,避免长波台发报的时候,信号质量受到地波干扰。 另外还要提醒一点,上面这张图仍然不正确。 这只是长波台天线的一部分! 一部分! 一部分! 那么长波台天线到底有多长? “美国的超长波电台于1986年建成并投入使用。该电台由两部分组成,一部分位于威斯康星州,另一部分位于密执安州,两地相距258公里,两部分可以联合工作亦可以分别单独工作。其【天线总长135公里】,发信机共8部,一半工作,一半备用,总功率5. 28兆瓦。”
135公里,一部电台的总机房设在北京的话,天线会从北京延伸到天津还不止。 为什么这么长呢……因为长波台发送的电波,波长很长 (这不是废话) 天线的长度一般是波长的整数倍分之一,而天线的长度与信号的发送质量很有关系。 1000公里波长的超长波电台,一般都用1/8波长天线,也就是说天线长度是……1000÷8=125公里。如果用1/16波长的天线也不是不可以,但是信号质量就没那么高了。 题外话,咱们用的4G手机,一般是工作在1.8~2.6G赫兹,频率换算成波长的话,手机使用的信号,波长在11~16厘米。
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