Метод за радиокомуникация
Притежатели на патента RU 2446566:
Изобретението се отнася до радиовръзка в йонизирана среда и може да се използва за радиовръзка с подводни обекти. Постигнатият технически резултат е увеличаване на информационния капацитет на комуникационния канал. Методът на радиокомуникация включва модулация на предавания радиосигнал и излъчването му от антена, електрическо възбуждане на йони от разпространяващата среда на радиосигнали, последвано от приемане на сигнала от радиоприемна антена и се характеризира също с факта, че излъчването на радиосигнала се произвежда от няколко антени, разположени по обиколката, които се захранват с фазово изместени токове, като по този начин се възбужда прецесията на излъчваните електрически и магнитни вектори на електромагнитното поле на излъчването на антената и прецесията на осите на въртене на йони (диполи) на средата за разпространение на радиовълни. 3 C.p. f-ly, 5 кал.
Изобретението се отнася до радиовръзка в йонизирана среда и може да се използва за радиовръзка с подводни обекти.
Известният метод за подводна радиокомуникация, руски патент № 2117399 клас H04B 31/00. Методът включва модулация от информативен сигнал и излъчване на свръхдълги вълни от предавателната антена, преминаването на последните през водната среда и приемането им от приемащата антена. Основните недостатъци на метода са ниският информативен капацитет на комуникационния канал и големите размери на използваните антени. Тези недостатъци се дължат на използването на свръхдълги вълни.
Най-близкият по техническа същност и постигнатия резултат до заявения метод е методът на подводната радиокомуникация, описан в списание Navigation and Time, № 1, 2, Санкт Петербург, 1993 г. - стр. 20 - прототип. Методът включва модулация на предавания радиосигнал и излъчването му от предавателна антена, електрическо възбуждане на йони на средата за разпространение на радиосигнали, последвано от приемане на сигнала от радиоприемна антена.
Основният недостатък на прототипа е ниският информативен капацитет на комуникационния канал. Недостатъкът се дължи на необходимостта от използване на свръхниски честоти на радиосигнала, чиято високоскоростна модулация е невъзможна, което не позволява предаването на значителни количества информация. Оттук и малкият информативен капацитет на комуникационния канал.
Техническият проблем, който трябва да бъде решен от изобретението, е да се увеличи информационният капацитет на комуникационния канал.
За да се реши този проблем чрез метод за радиокомуникация, включително модулация на предавания радиосигнал и излъчването му от предавателна антена, електрическо възбуждане на йони от разпространяващата среда на радиосигнали, последвано от приемане на сигнала от радиоприемна антена, съгласно към изобретението, няколко предавателни антени са разположени по обиколката и се захранват с фазово изместени токове, които възбуждат прецесията на електрическите и магнитните вектори на електромагнитното поле на излъчването на антената и прецесията на осите на въртене на йони ( диполи) на средата за разпространение на радиосигнали.
Прецесията на йонизационните вектори на йони (диполи) на разпространяващата среда се осъществява чрез равномерно фазово изместване между токовете, протичащи в предавателни антени, равномерно разположени около обиколката.
В този случай фазовото изместване на токовете в антените може да се извърши както при носещата честота на предавания радиосигнал, така и при честотата на допълнителния модулационен сигнал. В този случай радиосигналът се приема с допълнителната модулационна честота.
Преработващото електромагнитно поле, излъчвано от предавателната антена, възбужда прецесията на електрическите моменти на йони на разпространяващата среда, която се предава от йон на йон, докато достигне приемната антена. Тъй като консумацията на енергия за възбуждане на прецесията на електрическите моменти на йоните от електромагнитното поле е много по-малка, отколкото за движението на самите йони, честотата на радиокомуникация може да бъде значително увеличена. Увеличаването на носещата честота на радиосигнала ви позволява да увеличите скоростта на пренос на данни и информационния капацитет на комуникационния канал.
Използването на допълнителна модулация с честота по-ниска от честотата на носителя на радиосигнала за получаване на прецесията на електромагнитното поле дава възможност да се увеличи честотата на радиосигнала спрямо честотата на прецесията и пропорционално да се намали размерът на предаващия антени, като същевременно запазват ефективността си.
Всичко това заедно даде възможност значително да се увеличи информационният капацитет на комуникационния канал, да се увеличи обхватът му и да се намали размерът на антените, без да се намалява тяхната ефективност, което доведе до значителен технически и икономически ефект.
Фиг. 1. Антенна система, захранвана с фазово изместване.
Фиг. 2. Възбуждане на полето на прецесията.
Фиг. 3. Прецесионно поле в равнината, нормална на вектора E на радиосигнала.
Фиг. 4. Възбуждане на йон от обработващото поле на антенната система.
Фиг. 5. Взаимодействие на прецесионните полета на електрическите моменти на йони в средата на разпространение на радиосигнали със съвпадащото и ортогонално разположение на техните йонизационни вектори.
Фигура 1 показва антенна система, която включва три равномерно разположени антени А1, А2 и А3, източник на електрическа енергия e (t) и два фазови превключвателя φ1 и φ2, свързани между втората и третата антени, докато източникът на електрическа енергия е свързан към първата антена.
Антенната система работи по следния начин. Под въздействието на сигнала e (t) в антените ще се възбуждат електрически трептения с честотата на възбуждащия сигнал. Тъй като електрическите вибрации във всяка от антените ще се различават по фаза в равнината, нормална на осите на антената, ще се появи прецесионно поле.
Появата на електрическите вектори, възбуждащи прецесионното поле, е показана на фиг. 2. Тук E1, E2 и E3 са фазово изместени вектори на електрическия компонент на радиационното поле на антени А1, А2 и А3, съответно. E1-E2 и E2-E3 електрически вектори на радиационното поле, възникнали поради фазовото изместване между векторите E1, E2 и E3, излъчени съответно от антени A1, A2 и A3.