Hvordan ingeniører skifter tanke til antenner

En masse chatter kan gå ind i planlægningen af ​​en legende militær operation. Desværre er radioerne, der er nødvendige for kommunikation bag scenen, ofte så omfangsrige, at stealthiness bliver et moot point. De enorme antenner, der kræves for at afhente radiobølger, der overføres over lange afstande, drejer i det væsentlige køretøjerne med dem i bevægelige mål, men der kræves større antenner, hvis militæret ønsker at dække mere jord.

I denne uge trængte ingeniører fra University of Wisconsin-Madison, der tog udfordringen, deres succes til at løse det tilsyneladende umulige problem med at øge antennens størrelse uden at gøre det fysisk større. For at finde en løsning måtte de blive kreative.

"Vi foreslår at bruge platformen selv som antennen," siger professor i elektroteknologi og computerteknik ved universitetet, Nader Behdad, ph.d.

Holdet havde arbejdet på at udvikle mindre lavfrekvente antenner til elektronisk krigsførelse siden 2015, efter at have modtaget et tilskud på 1,3 millioner dollar fra US Office of Naval Research. Denne gang fokuserede de på de højfrekvente antenner, der var nødvendige for at sende signaler over lange afstande og bjergkæder.

Ingeniørerne var klar over, at de antenner, de arbejdede med, allerede var så strømlinede som de skulle få. Men køretøjerne antenner var vedhæftet til præsenteret plads til eksperimentering. De indså, at lastbilerne, pansrede biler og overfaldskøretøjer, der normalt tjener som platforme til antenner, i det væsentlige er store metalliske genstande; og hvad er en militærantenne, alligevel, men et stort metalobjekt ?. Repurposing disse køretøjer gjorde dem i stand til at opnå det, der syntes umuligt: ​​Forøgelse af antennens rækkevidde uden at øge dens fysiske størrelse.

I øjeblikket er minimumshøjden for en antenne, der optager eller sender højfrekvente militære signaler, højere end gennemsnittet af voksne. Radio transmissions fysik dikterer, at antenner skal være omkring en fjerdedel af længden af ​​de bølger, de transmitterer; Militær signalering bruger bølger, der i det mindste er 30 meter lange. Strapping af en 7,5-fods enhed til siden af ​​en tank er ikke ligefrem uhensigtsmæssig. Transformere den tank ind i enheden er.

"Det er en smart måde at gå omkring de begrænsninger, der er fastsat i fysikens love," Behdad, fortalte Phys.org. "Fra et praktisk synspunkt er volumenet af objektet på militærplatformen det samme, men vi har effektivt opnået en større antenne."

Evnen til at omdanne eksisterende køretøjer til antenner vil være en stor velsignelse for militære ingeniører, der søger at strømline deres køretøjer yderligere for skønsformål, og det er en meget tiltrængt, at Behdads nye arbejde hidtil er blevet yderligere opmuntret af US Office of Naval Research, som for nylig gav ham et ekstra $ 550.000 tilskud.