Plasmaantenne: En lyssabel til radioamatøren — eller et første laboratorieforsøg?

Forestil dig at tænde radioen, trykke på en knap og lade antennen dukke op som en lysende søjle over dit shack. Ingen tråd at hejse op, ingen teleskopmast at trække ud. Det lyder som noget fra Star Wars — og netop den tanke fik Glenn Møller-Holst, OZ1HFT, til at sende redaktionen et oplæg om en laserfrembragt plasmaantenne.

Der er et rigtigt forskningsforsøg bag historien. Men der er også et stort spring fra et lille laboratorieforsøg til en antenne, man kan kalde CQ med. Her ser vi på både idéen og de forbehold, Glenn selv fremhæver.

En antenne af ioniseret luft

I en almindelig antenne kan elektroner bevæge sig i metal. Plasma indeholder frie elektroner og ioner og kan under de rette betingelser lede elektrisk strøm. Forskerne undersøger, om en kraftig, pulserende laser kan skabe en smal plasmatråd i almindelig luft, som et radiosignal kan kobles til.

Det er altså ikke laserlyset i sig selv, der erstatter kobbertråden. Det interessante er den ioniserede luft, laseren frembringer. Farverne og de lange, lysende søjler i illustrationerne er kunstnerisk fantasi — ikke en gengivelse af forsøgets udseende eller størrelse.

Forsøget er beskrevet i IEEE Journal of Microwaves under titlen “Laser-Induced-Plasma-Filament Antenna Transmitting 30 MHz VHF” af Prya Darshni, Arthur Dogariu og Paul D. Franzon.

20 centimeter plasma ved 30 MHz

I Glenns gennemgang af artiklen beskrives en plasmatråd på cirka 20 centimeter, omkring 0,1 millimeter tyk, dannet i luft ved atmosfærisk tryk. Radiosignalet omkring 30 MHz kobles ind via en metalring ved den ene ende, mens modtagerantennen står cirka fem centimeter væk.

Glenn angiver laserpulser på 5 millijoule ved 1.000 pulser i sekundet. Det svarer til fem watt gennemsnitlig optisk effekt — ikke til hele anlæggets strømforbrug. Den korte pulslængde er afgørende: fem watt i gennemsnit fortæller ikke, hvor intens hver enkelt laserpuls er, og gør ikke systemet ufarligt.

Hvad viste forsøget — og hvad viste det ikke?

• Forsøget undersøger kobling af et RF-signal til en laserfrembragt plasmatråd og registrering af signalet i en nærliggende modtager. Det er et interessant skridt i udforskningen af plasma som antenneelement.
• Ved 30 MHz er bølgelængden cirka ti meter. En kvart bølgelængde er cirka 2,5 meter. En plasmatråd på 20 centimeter er derfor elektrisk meget kort — ikke en almindelig kvartbølgeantenne til 10-meterbåndet.
• En modtager fem centimeter væk befinder sig meget tæt på opstillingen. En sådan måling kan være påvirket af nærfeltskobling og dokumenterer ikke i sig selv en anvendelig fjernfeltsforbindelse.
• Det betyder ikke, at en kort antenne slet ikke kan udstråle, eller at forsøget er værdiløst. Det betyder, at rækkevidde, strålingsdiagram, tilpasning og virkningsgrad må dokumenteres særskilt, før man kan sammenligne systemet med en praktisk radioantenne.

Glenns radioamatørblik på forsøget

Glenn foreslår også at undersøge en frekvens, hvor de 20 centimeter svarer til en halv bølgelængde. Rent geometrisk giver det cirka 750 MHz, fordi bølgelængden dér er cirka 40 centimeter. Han efterlyser desuden målinger med modtageren betydeligt længere væk — eksempelvis ti bølgelængder.

Det er en relevant opfordring til mere overbevisende antennemålinger, men ikke en færdig opskrift. Et plasmaelement opfører sig ikke nødvendigvis som en metaltråd af samme længde, og et frekvensskift kræver, at blandt andet plasmaets ledningsevne og fødningen også fungerer ved den nye frekvens. Ti bølgelængder er heller ikke en universel grænse for fjernfelt; den afhænger af antennen og måleopstillingen.

Fra laboratoriet til fremtidens shack?

Muligheden for at skabe og fjerne et antenneelement uden en permanent metaltråd er fascinerende. Glenn forestiller sig endda en fremtid, hvor antennelængden ændres elektronisk sammen med radioens frekvens. I sit oplæg understreger han selv, at der her er “smurt lidt tykt på”.

Automatisk CAT-styring, tabsfri tuning og en vedligeholdelsesfri antenne er derfor visioner — ikke egenskaber, forsøget har dokumenteret. Det samme gælder idéen om meget lange plasmaantenner: den skal læses som et langsigtet perspektiv, ikke som en færdig løsning.

Ikke et gør-det-selv-projekt

Kraftige ultrakorte laserpulser kræver professionel lasersikkerhed. En stråle kan være farlig, også når den ikke er synlig, og udendørs brug kan skabe alvorlige risici for øjne og luftfart. Den gennemsnitlige effekt er ikke i sig selv et mål for sikkerheden.

Før udendørs anvendelse kan komme på tale, skal både relevante myndighedskrav og hensyn til mennesker, dyr og fly afklares. Vi gengiver derfor ikke en bestemt højde som en generel grænse for, hvornår godkendelse er nødvendig. Hvordan vind, tåge, nedbør og andre forhold påvirker et praktisk system, kræver også undersøgelser.

Spændende forskning — med fødderne på jorden

Plasmaantennen fortjener radioamatørernes nysgerrighed. Ikke fordi vi i morgen kan udskifte dipolen med en lyssabel, men fordi forsøget undersøger en anderledes måde at koble radiosignaler til et antenneelement på.

Den mest interessante næste opfølgning vil være målinger, som viser, hvor godt systemet faktisk udstråler, hvor langt signalet kan bruges, og hvad det kræver i energi og udstyr. Indtil da må den lysende antenne over shack’et blive ved fantasien — mens forskningen arbejder videre.

Bidrag og kilder

Redaktionelt bearbejdet af Brugtgrej.dk på baggrund af oplæg og faglige kommentarer fra Glenn Møller-Holst, OZ1HFT. Illustrationerne er AI-genererede med Google AI ud fra hans billedoplæg. De viser ikke det virkelige forsøg.

• Forskningsartikel: Laser-Induced-Plasma-Filament Antenna Transmitting 30 MHz VHF — DOI 10.1109/JMW.2026.3722433
• ScienceDaily: Scientists create a lightsaber-like laser antenna that transmits radio waves — omtale med North Carolina State University som kilde
• SciTechDaily: This “Lightsaber” Beam Is Actually a Working Radio Antenna
• Spectra-Physics: Solstice Ace — producentens beskrivelse af lasersystemet