Nové zařízení z laboratoří SLAC National Accelerator Laboratory zajistí mobilní komunikaci v situacích, kdy tradiční rádiové vlny selhávají. Funguje na velmi dlouhých vlnách, což prozatím dokázala jenom zařízení s anténami kilometrových rozměrů.
Rádiová komunikace je skvělý vynález. Ale běžně používané rádiové vlny mají svá omezení. Nedosáhnou příliš daleko. A nedostanou se do vody, natož skrz pevnou horninu. V laboratořích SLAC National Accelerator Laboratory amerického ministerstva energetiky vyvinuli pozoruhodnou a přímo kapesní anténu, která dokáže vysílat rádiové signály, schopné procházet jak na velké vzdálenosti, tak také vodou, a dokonce i pevnou zemí.
Revoluční anténa využívá pro tvorbu velmi dlouhých rádiových vln VDV (anglicky VLF, podle very low frequency waves) piezoelektrický jev. Měří pouhé 4 centimetry. Soudobá zařízení pro vysílání velmi dlouhých rádiových vln přitom používají antény kilometrových rozměrů.
Poblíž Arlingtonu ve státu Washington, na pobřeží Tichého oceánu, se nachází rádiová stanice Jim Creek Naval Radio Station amerického námořnictva, která je určená ke komunikaci s ponorkami. Využívá velmi dlouhé rádiové vlny o frekvenci 24,8 kHz, které v mořské vodě proniknou do několika desítek metrů hloubky. Anténu této stanice představuje 12 masivních kovových věží, mezi nimiž se táhnou kabely o délce až 2,6 kilometru. Takto gigantická anténa je pro VDV komunikaci nutná, protože dosavadní zařízení pro rádiovou komunikaci vyžadují antény o rozměrech srovnatelných s vlnovými délkami příslušných rádiových vln. Pro VDV vlny to jsou délky v kilometrech.
Komunikace na velmi dlouhých vlnách nenabízí příliš velkou šířku frekvenčního pásma. Při komunikaci s ponorkami nejde o to, aby si na těchto vlnách ponorky obsáhle povídaly s pevninou. Funguje to spíše tak, že ponorka dostane na velmi dlouhých vlnách jednoduchý signál, který ji informuje, že by se měla přesunout do periskopové hloubky a zapojit satelitní nebo další podobnou komunikaci. Díky tomu může jaderná ponorka v podstatě „zůstat na příjmu“ a přitom je z dosahu většiny senzorů protivníka.
Nová anténa týmu laboratoří SLAC je založená na piezoelektrickém jevu. Klíčovým prvkem zařízení je krystal z niobátu lithia (LiNbO3), který je vystavený oscilacím elektrického napětí. Díky tomu krystal vibruje a vysílá rádiové VDV vlny. Vzhledem k tomuto mechanismu je zařízení ve srovnání se současnými podobnými přístroji mnohem menší a mnohem praktičtější. Zároveň funguje mnohem rychleji a efektivněji. Převratná anténa výrazně posouvá hranice pro aplikace s velmi dlouhými rádiovými vlnami. Například by v dohledné době mělo být možné posílat na těchto vlnách nejen jednorázové signály ale i krátké textové zprávy.
Zdroj: SLAC