重要突破从此不必电线竿 美国海军实现微波送电技术

美国海军成功实验微波送电，此为发射机。 (图/美国海军)

据说19世纪后期的发明怪杰尼古拉‧特斯拉(Nikola Tesla)曾经试着研究无导线送电技术，却受限于当时的科技限制而没有成功。然而他的期望终于在近年得到突破，美国海军研究实验室 (NRL) 利用微波传传，成功实现了1公里距离的1.6千瓦送电，这是半个世纪以来，同类型试验中最重要的技术跃进。

新阿特拉斯(New Altas)报导，无导线的长距离电力传输，这个想法已经存在了一个多世纪，但是具体办法一直无法落实，特斯拉误以为无线电波的频率可以送电，虽然概念是对的，可惜找错了方向。直到1970年代，科学家才找到适合用来送电的频率，是微波，一种波长比无线电波要的更短的电磁波谱。

送电的一方将电力转换成微波的形式发出，而接收端需要一支由带有射频二极体的x波段偶极天线，当微波撞击整流天线时，这些元件会产生直流电流。在原理上有点像太阳光与太阳能光电板的关系，差别只在光线改成微波，光电板改成接收天线。

做为微波送电的接收机，是个x波段偶极阵列天线。 (图/美国海军)

随着高功率半导体原件的成熟，微波波束的送电效率已逐步提高，使用 10-GHz 微波束，做了2个实验装置，第一个是位于马里兰州开花点(Blossom Point)陆军研究场；第二个是位于麻州理工学院的海斯塔克(Haystack) 超宽频卫星成像雷达 (HUSIR) 发射器。

之所以选择10-GHz微波，是认为该频率的功率耗损较小，在大雨中发射的功率损失也低于5%，而且对于鸟类、动物和人类的健康风险也不大，符合国际标准可以安全使用。

在马里兰州的测试中，微波束60%的效率传送。麻州理工学院的测试没有达到相同的功率峰值，但是平均功率更高，因此传送了更多的电力。

这项微波送电的实验是半个世纪以来的重要突破，它预示太空太阳能发电厂的可能性，假如我们在地球轨道上建立大型太阳能发电站，它就不受到太阳东升西落的影响持续发电，为国家电网提供一年 365 天、一天 24 小时的电力。

同时，军方更感兴趣的是将电力直接传送给战场上的部队，只需要接收器就能得到源源不绝的电力。