导读 即使 5G 迫在眉睫，丢失手机信号似乎也是一种永远不会消失的头痛。不过，现在，一种新的天线设计可以将无线通信带到以前的无线电盲区，如

即使 5G 迫在眉睫，丢失手机信号似乎也是一种永远不会消失的头痛。不过，现在，一种新的天线设计可以将无线通信带到以前的无线电盲区，如地下或水下、隧道中，或者只是跨越很长的距离，如国家公园或沙漠。

袖珍天线是位于加利福尼亚湾区的能源部 SLAC 国家加速器实验室的手工制品。它依靠 VLF(或极低频)辐射来提供可以在数千英里内测量的范围，具体取决于它所使用的环境。

VLF 无线电并不是什么新鲜事物，它的范围和跨材料的优势也不是未知的。问题一直主要是规模问题。高效天线的尺寸接近它们尝试使用的频率的波长。问题是，VLF 波长是几十到几百英里。

这意味着现有的 VLF 天线——至少是那些设计用于最大化范围的天线——通常是本身延伸数百英里的阵列。例如，海军依靠甚低频与潜艇进行通信，水下航行器在它们身后拖着巨大的天线线。尽管有较小的版本，但它们的重量仍然高达数百磅。SLAC 指出，即便如此，它们的“效率也低得多”。

这种新天线打破了 VLF 的期望。它不是一个巨大的阵列，它只有四英寸高。SLAC 项目的首席研究员 Mark Kemp 解释说：“我们的设备的效率也提高了数百倍，并且可以比以前同等大小的设备更快地传输数据。”

它看起来更像是电影中的道具，而不是您对天线的期望。核心是一个 4 英寸的压电晶体，它会产生 VLF 辐射。它由铌酸锂制成，当施加振荡电压时会发生振动——收缩和膨胀。然后机械应力触发振荡电流，其电磁能以 VLF 辐射的形式发射。

由于辐射是如何产生的，天线可以比传统的 VLF 天线小得多，而不会过度损害性能。同时，由于它可以在操作过程中进行切换，因此也可以调整波长。这允许更大的带宽。

“我们在操作期间反复切换波长，这使我们能够以大带宽进行传输，”Kemp 解释说。“这是实现每秒 100 位以上的数据传输速率的关键——足以发送简单的文本。”

正如您可能已经猜到的那样，这不会在吞吐量方面与 5G 竞争，而且您不会很快通过 VLF 连接观看 YouTube 视频。然而，这项技术可以派上用场的是在传统网络不足的紧急情况下。测试天线产生的 VLF 辐射效率比早期的紧凑型天线高 300 倍。

这可能为在水下或地下情况下即兴建立应急网络铺平道路。救援人员组可以依靠 VLF 网络在坠机或其他事件现场进行通信。不像 5G 安装那么令人兴奋，不，但可能有助于挽救生命。

接下来，SLAC 团队的目标是探索如何优化天线。目前，它的设计目的是在露天环境中表现最佳，但 VLF 的优势在于它可以穿透岩石和水的距离。