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目前，军队通常使用高频无线电信号作为主要的通信方式，高频信号具有超视距通信的优势，可以实现远距离通信。然而，高频信号也受到地形、气候等因素的限制，并容易受到其他国家的限制和干扰，存在很大的不确定性。

高频无线电缺点：

受传播限制：高频无线电信号的传播受地形、气候和障碍物的影响较大。在有障碍物的城市环境中，信号可能被衰减、反射或多径传播，导致信号质量下降。

需要更多天线：高频无线电波长较短，天线的尺寸受限，因此在一些应用场景中可能需要更多的天线来保持稳定的通信。

安全性较低：由于高频无线电信号容易传播，信号可能被窃听、拦截或干扰，因此需要采取额外的安全措施来保护通信的机密性。

能耗较大：由于高频无线电设备需要较高的发射功率，因此相比低频设备，高频无线电通信的能耗较大，可能会缩短电池续航时间。

总体来说，高频无线电在远距离、大带宽和高数据传输速率等方面表现优异，但在信号传播和安全性方面存在一些限制。

超低频（ULF）和甚低频（VLF）

相比之下，超低频和甚低频频段具有穿透能力强的优势，可以在水下、矿井、洞穴、深层掩体等特殊环境下实现无碍交流和通信。超低频（ULF）和甚低频（VLF）是电磁频谱中频率最低的无线电频段。它们具有独特的优势，尤其在特定应用场景下表现出色：

超低频（ULF）和甚低频（VLF）优势：

强大的穿透能力：ULF和VLF信号的波长非常长，可以轻松穿透固体物体，如岩石、土壤、金属、水等，以及深层掩体。这使得ULF和VLF信号在地下、水下、洞穴、矿井等环境中都能实现有效通信。

超远距离传输：由于波长较长，ULF和VLF信号在适当条件下可以实现非常远距离的传输。这对于需要覆盖广大地区、远距离通信和在恶劣环境下保持通信联系的场景非常有用。

低信号干扰：ULF和VLF信号在传播过程中较少受到干扰，因为它们的低频率意味着它们与其他高频信号不太可能发生干扰。这使得ULF和VLF通信在电磁干扰严重的环境中表现出色。

全球范围覆盖：由于波长较长，ULF和VLF信号在适当条件下可以穿透地球的大气层并沿地球表面传播，因此可以实现全球范围的通信覆盖。

低功耗：由于波长较长，ULF和VLF信号发射所需的功率较低，这意味着通信设备的能耗相对较低，有利于延长电池寿命和节省能源。

在军事方面，ULF和VLF通信被广泛用于水下潜艇通信、深海勘探和情报收集。这些频段可以在水下和地下等复杂环境中实现可靠的通信和定位。

关于“机械式天线”（AMEBA）

鉴于高频无线电信号的缺点，美国军方正准备开展一个项目，来弥补现有军事通信的缺陷，为战场通信带来新革命。这个项目计划名为“机械式天线”（AMEBA），其核心是利用超低频（ULF）和甚低频（VLF）频段能够穿透岩石、土壤、金属、水分、建筑材料和远距离通信的优点，来改变现有军事通信的桎梏。相比于高频无线电信号，超低频和甚低频具有很大的优势和潜力，可以实现水下、矿井、洞穴、深层掩体等各个地方的无碍交流和通信，无论是在军事方面，如水下潜艇、潜水员、无人潜航器的信息传输和交流，还是在民用领域，如深层资源的勘探开发、地震搜救工作等，都将具有重大意义。

超低频和甚低频优势和潜力巨大，但其缺点也很明显。频率和波长成反比，因为超低频和甚低频频率很低，所以波长很长，即意味着要接发这种信号，需要尺寸很大的天线，占地极大，这对于战斗机、潜艇、舰船等是不切实际的。而且其发射信号所需的功率也在兆瓦级，而标准的“哈里斯”背负式军用卫星通信电台消耗的功率不到60瓦。

为解决天线尺寸过大和功率过高的问题，美国研究人员正在开发一种新技术，希望将长波信号发射机缩小，实现手持或背负等随身携带的目的。这种新技术不依赖传统的电子电路和功率放大器来产生无线电信号，而是通过以机械方式移动具有强电场或磁场的材料来产生信号。这一技术有望解决天线尺寸和功率的难题，为军队通信带来新的突破。

机械式天线是一种新颖的无线电通信技术，其核心原理是通过机械方式移动具有强电场或磁场的材料来产生无线电信号。与传统的电子电路和功率放大器不同，这种技术不依赖于电子元器件的震荡产生信号，而是通过机械动作来实现信号的发射。

机械式天线的最大特点是其紧凑和便携性。由于采用机械方式产生信号，无需大尺寸的天线和高功率的电源，因此可以将信号发射机缩小至手持或背负的大小，实现随身携带。这使得该技术在特殊场景下具有广泛应用的潜力，尤其适用于需要快速部署和移动通信的军事、紧急救援和探测任务。

虽然机械式天线在尺寸和功率方面有很多优势，但也面临一些挑战。由于其发射频率通常较低，波长较长，信号穿透能力较强，但传输距离和带宽相对较有限。因此，在实际应用中需要在信号传输范围和数据传输速率之间做出平衡。

随着技术的不断发展和成熟，机械式天线有望在无线电通信领域带来新的突破和应用。通过创新和改进，这种技术可能成为未来无线通信的重要组成部分，为各类应用场景提供更为灵活、高效和可靠的通信解决方案。

(责任编辑：李俊勇)