怎样让天线站直

         天线是电磁波的起点和归宿，它连接有线和无线，是有形和无形的交界面，也是人们窥探无限空间的一个有限窗口。 

   由于需要利用海水高导电性以及传播衰减小的特点，高频地波雷达的天线往往架设在海岸上。高频电磁波俗称短波，波长10～100米，对应的天线尺度通常为十米的量级。在海边做试验需要经常手工架设和放倒天线，一根天线百十来斤，它既不像收音机天线那样拔出来就可以收信号，又没有庞大到需要专门的起重设备来侍候的地步。所以怎样架好一根十多米高的金属杆是我们这么多年来科研工作的一个辅修课题，这个"课题"是申请不到任何基金资助的，它几乎完全没有理论和技术含量，太不是科学问题了，但它却是实实在在的。我想起一名记者问一个著名的尼泊尔廓尔喀部落登山者，问他为什么一辈子能无数次地登上珠穆朗玛峰，我猜想记者期待的答案不外乎是什么"我要不断挑战自身的极限"、"这座山是我们的神山"或者"为了环保和世界和平"之类的"主旋律"答案，没想到他就淡淡地说了一句"因为它在那儿!(Because it is over there)"。现在天线也就在那儿，在海边。 

   考虑到海边经常会有台风来袭，一根十多米的金属杆是不可能自己站立不倒的，需要用拉绳将其层层拉紧固定在地桩上。通常要两到三层拉绳才能拉紧一根天线，每层三根呈120 放射状连接天线的法兰盘和地桩。整个过程有很多的细节：如何浇筑地桩、拉绳材质的选择、拉绳在法兰盘上的打结方式、在地桩上的捆绑系结方式等等，它们关系到天线的抗风能力、持久性以及是否容易出现被吃草的牛羊缠住挂倒等情况。在这些细节之外关系到天线架设工作成败的关键因素是怎样让天线直起来--一个整齐的天线阵列，无论沿着哪个节点看，都是齐刷刷的一条直线。行走其间，海风在金属杆间疾速穿过，激起低沉悦耳的乐音，使人想起雄壮的军队进行曲--此时此刻，你就是一位将军，正在检阅手下即将出征的训练有素、士气高昂的将士。当然，这些都只是美学上的感觉，在科学上我并不崇尚整齐划一，个性和自由的探索才是科学创新的基本源泉。 

   要把天线架直，当然需要找到参考的铅直线，沿两个不同的方向同时保持天线与铅直线的平行，然后系紧拉绳即可。可以找到附近建筑物的竖直边线或铁塔电线杆等作为参考用的铅直线，每根天线有三个地桩，分别由三个人负责拉紧固定其上的拉绳，其中每个人还负责其他两个人对天线方向的控制。按此程序，让天线直起来应该并不是难事。但事实上做到这些还不能保证天线站直。人的眼睛在判断一根竖直的杆子是否铅直时，杆子的顶端是否铅直在大脑的判断中占很大的权重，这种情况使得大家在调整拉绳时不自觉地先调整天线的高层拉绳，高层调好拉紧系牢后再拉中层拉绳，最后是下层的拉绳。这个顺序其实是错误的：上层拉紧固定的同时天线杆会产生一定的形变，尤其是我们早期拉天线时为了抗风总是片面强调拉紧--一方拉紧后另一方要调整方向就需要拉得更紧，如此恶性循环--往往上层拉绳拉紧固定后天线杆就已经出现扭麻花的迹象了，此时再拉紧中层和下层的拉绳对天线是否竖直已经没有多少意义了，只是进一步徒增杆体中的各类挤压和扭曲应力而已了。这些应力的存在还增加了天线杆中各种交接部位的磨损，造成接触电阻的增大，降低天线的电气性能，缩短天线的使用寿命。

   合理的做法是：先保持三层拉绳的较松弛约束状态，其实当天线杆完全垂直于地面时，它完全不需要拉绳的拉力，拉绳的作用是让天线不要偏离这个状态，或者说天线的垂直状态不是拉绳所能够创造的，它是天线自身能够达到的一种状态。尽量找到或接近这个状态，先把下层的绳子拉紧固定，然后是中层拉绳，最后是上层拉绳。这个过程工作量是逐渐递减的，仅仅通过改变上下层拉绳拉紧顺序，劳动强度和耗时比以前的做法降低了很多，天线架设的效果基本可以达到随心所欲的地步，不像以前还需要不断对阵列中很多天线进行微调才能满足视觉要求。 

   作为一名教师，我常会联想一些事情，把天线竖直和培养学生之间存在一些相通之处。每个学生、每个人内心都有对正直、美好和幸福的向往和追求，而社会上存在的许多现实情况像狂风一样会使他们偏离内心的正直。正如天线的铅直不是拉绳所能创造的一样，一个教师，不管专业志趣如何，除去具体的专业知识，他并不应该强制学生如何如何，而需要帮助学生意识到、发掘出并保持住他们内心的正直和美好，不致扭曲和偏离。 

   今天是端午节，母亲的生日，三年前她离开了。今天我想到了这些话，就把它们写下来了。

    2008-06-08