אפילו כאשר 5G מתנשא, איבוד האות בטלפון שלך נראה כמו כאב ראש שלעולם לא ייעלם. אולם כעת, עיצוב אנטנה חדש יכול לקחת תקשורת אלחוטית לנקודות מתות בעבר ברדיו, כמו מתחת לאדמה או מתחת למים, במנהרות, או פשוט משתרע על מרחקים עצומים כמו פארקים לאומיים או מדבריות.
האנטנה בגודל כיס היא מעשה ידיה של מעבדת המאיץ הלאומית SLAC של משרד האנרגיה של משרד האנרגיה, שבסיסה באזור המפרץ, קליפורניה. הוא מסתמך על קרינת VLF - או בתדר נמוך מאוד - כדי לספק טווח שניתן למדוד באלפי קילומטרים, בהתאם לסביבה שבה הוא נמצא בשימוש.
רדיו VLF אינו חדש, והיתרונות שלו בטווח ומרחב החומרים אינם ידועים. הבעיה תמיד הייתה בעיקר בקנה מידה. לאנטנות יעילות יש גודל קרוב לאורך הגל של התדר שבו הם מנסים להשתמש. הבעיה היא, אורכי גל VLF הם עשרות עד מאות קילומטרים.
המשמעות היא שאנטנות VLF קיימות - לפחות אלו המיועדות למקסום טווח - הן בדרך כלל מערכים הנמשכים בעצמם לאורך מאות קילומטרים. הצי האמריקני מסתמך על VLF כדי לתקשר עם צוללות, למשל, כאשר כלי השיט התת-ימי נגרר אחרי חוטי אנטנה ענקיים. למרות שיש גרסאות קטנות יותר, הם עדיין מטים את הכף למאות פאונד. גם אז, הם "הרבה פחות יעילים", מציינת SLAC.
האנטנה החדשה הזו קורעת את ציפיות ה-VLF. במקום להיות מערך עצום, גובהו רק ארבעה סנטימטרים. "המכשיר שלנו גם יעיל פי מאות ויכול להעביר נתונים מהר יותר ממכשירים קודמים בגודל דומה", מסביר מארק קמפ, חוקר עיקרי בפרויקט ב-SLAC.
זה נראה יותר כמו אביזר מסרט מאשר מה שהיית מצפה מאנטנה. הליבה היא גביש פיזואלקטרי בגודל 4 אינץ', היוצר קרינת VLF. עשוי מליתיום ניובאט, הוא רוטט - מתכווץ ומתרחב - כאשר מופעל מתח נדנוד. הלחצים המכניים מפעילים זרם חשמלי מתנודד, וזו האנרגיה האלקטרומגנטית שלה שנפלטת כקרינת VLF.
בגלל אופן יצירת הקרינה, האנטנה יכולה להיות קטנה משמעותית מאנטנות VLF מסורתיות מבלי לפגוע יתר על המידה בביצועים. בינתיים, מכיוון שניתן להחליף אותו במהלך פעולות, ניתן להתאים גם את אורך הגל. זה מאפשר רוחב פס גדול יותר.
"אנחנו מחליפים שוב ושוב את אורך הגל במהלך הפעולה, מה שמאפשר לנו לשדר ברוחב פס גדול", מסביר קמפ. "זהו המפתח להשגת קצבי העברת נתונים של יותר מ-100 סיביות לשנייה - מספיק כדי לשלוח טקסט פשוט."
כפי שאולי ניחשתם, אם כן, זה לא הולך להתחרות ב-5G בתפוקה, ואתם לא תצפו בסרטוני YouTube דרך חיבור VLF בזמן הקרוב. עם זאת, המקום בו הטכנולוגיה יכולה להועיל הוא במצבי חירום שבהם הרשתות המסורתיות נופלות. אנטנת הבדיקה הפיקה קרינת VLF יעילה פי 300 מאשר אנטנות קומפקטיות קודמות.
זה יכול לסלול את הדרך לרשתות חירום מאולתרות מתחת למים או במצבים תת קרקעיים. קבוצות של עובדי הצלה יכלו להסתמך על רשת VLF כדי לתקשר בזירת התרסקות או אירוע אחר. לא מרגש כמו התקנת 5G, לא, אבל עשוי לתרום להצלת חיים.
בשלב הבא, צוות SLAC שואף לחקור כיצד ניתן לייעל את האנטנה. נכון לעכשיו, הוא מתוכנן להופיע בצורה הטובה ביותר באוויר הפתוח, אבל ל-VLF יש יתרונות לגבי כמה רחוק הוא יכול לחדור דרך סלע ומים.