СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИОННОГО СИГНАЛА С РЕТРАНСЛЯЦИЕЙ ПОСРЕДСТВОМ ИСКУССТВЕННОГО ИОНИЗИРОВАННОГО ОБРАЗОВАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H04B7/22 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для ретрансляции информационного сигнала в системе связи между стационарными станциями и мобильными, для обнаружения сигналов с неизвестными параметрами, как средство для постановки помех и для борьбы с помехами.

Известен способ передачи информационного сигнала, при котором перед сеансом связи формируют искусственное ионизированное образование (ИИО), служащее в качестве ретранслятора информационного сигнала [1]
Недостатком этого способа является низкое качество передачи информационного сигнала ввиду нестабильности расположения ИИО из-за наличия космических ветров, вихревых потоков.

Известен способ передачи информационного сигнала, включающий формирование ИИО за счет безэлектродных СВЧ-разрядов в газовой среде. При этом поддержание существования ИИО осуществляется с помощью сфокусированных пучков электромагнитных волн с различными частотами f₁ и f₂. Ионизация возникает в фокусе пучков электромагнитных волн в области с высоким уровнем напряженности электрического поля [2]
Однако при таком способе качество ретранслированного сигнала также невысоко, поскольку ретрансляция осуществляется посредством рассеяния на неоднородностях, и принятый ретранслированный сигнал имеет низкое отношение сигнал/помеха.

Известен способ передачи информационного сигнала, по которому формируют ИИО путем излучения в зону предполагаемой ретрансляции из различных точек пространства СВЧ-сигналами на различных частотах f₁ и f₂,излучают в направлении сформированного ИИО сигнал накачки в частоте f₃ и радиоголографический сигнал на частоте f₄ с заданным распределением амплитуды и фазы и излучают в направлении ИИО информационный сигнал и принимают ретранслированный сигнал [3]
Недостатком этого способа являются затруднения в передаче информационного сигнала, связанные с возникновением образующихся за счет интерференционного сложения электромагнитных волн первичного возбуждения "паразитных" ИИО, могущих оказаться на трассе распространения между источником информационного сигнала и ИИО, используемым для ретрансляции.

Технический результат от использования предлагаемого способа заключается в использовании упомянутых "паразитных" образований для формирования ИИО.

Технический результат достигается тем, что по способу, включающему формирование ИИО путем излучения в зону предполагаемой ретрансляции из N различных точек пространства электромагнитных волн первичного возбуждения, излучение в направлении сформированного искусственного ионизированного образования из (N + 1)-й точки пространства электромагнитной волны накачки и из (N + 2)-й точки пространства радиоголографической электромагнитной волны с заданным распределением амплитуды и фазы и последующее излучение в направлении искусственного ионизированного образования электромагнитного информационного сигнала и прием ретранслированного сигнала, электромагнитные волны первичного возбуждения излучают с амплитудными распределениями напряженности поля по фронту электромагнитных волн, проходящих через зону предполагаемой ретрансляции, характеризуемыми наличием максимумов и минимумов, а ближнюю к излучателю радиоголографической электромагнитной волны границу искусственного ионизированного образования формируют как кривую линию, аппроксимирующую дискретную функцию, характеризуемую точками синфазного сложения максимумов электромагнитных волн первичного возбуждения.

Способ передачи информационного сигнала осуществляют следующим образом. Формируют ИИО путем излучения в зону предполагаемой ретрансляции из N различных точек пространства электромагнитных волн первичного возбуждения с амплитудными распределениями напряженности поля по фронту электромагнитных волн, проходящих через зону предполагаемой ретрансляции, характеризуемыми наличием максимумов и минимумов. При этом ближнюю к излучателю радиоголографической электромагнитный волны границу искусственного ионизированного образования формируют как кривую линию, аппроксимирующую дискретную функцию, характеризуемую точками синфазного сложения максимумов электромагнитных волн первичного возбуждения. Излучают в направлении сформированного искусственного ионизированного образования из (N + 1)-й точки пространства электромагнитную волну накачки и из (N + 2)-й точки пространства радиоголографическую электромагнитную волну с заданным распределением амплитуды и фазы. Затем излучают в направлении искусственного ионизированного образования электромагнитного информационный сигнал и принимают ретранслированный сигнал.

Физические основы протекающего процесса описаны в [4]
При внешнем перекрестном облучении выбранной области пространства эта область приобретает свойства, отличные от свойств окружающего пространства, вследствие чего с помощью импульсов накачки энергия, сосредоточенная в данной области, может быть удержана в ней после прекращения внешнего воздействия, т.к. электромагнитное поле накачки создает в энергетическом сгустке, заключенном в выбранной области пространства, внутренние поля (поля, создаваемые поверхностным током и трубкой тока, полученными при расщеплении электромагнитной волны накачки на границе энергетического сгустка).

Принципиальное отличие предложенного способа ретрансляции от прототипа заключается в том, что в прототипе для ретрансляции использовалось ИИО, состоящее из одного облака, полученного при перекрестном облучении газообразной среды (ионосферной области) первичными электромагнитными волнами, в то время как в заявленном способе ИИО представляет собой образование, состоящее из некоторого количества (определяемого конкретными задачами) дискретных ионизированного сгустков (которые могут быть организованы как при пересечении фронтов волн первичного излучения, т.е. поперек, так и в качестве цепочки сгустков, выстроенных вдоль распространения пересекающихся волн), получаемых вследствие интерференции при перекрестном облучении выбранной области пространства волнами первичного облучения, имеющими некоторое количество максимумов и минимумов (которые должны складываться синфазно). Наличие указанных энергетических сгустков, образующих ИИО, дает возможность (в отличие от прототипа) свободно оперировать с формой (в зависимости от поставленных задач) той части ИИО, на которую обращено воздействие радиоголографической волны и вследствие облучения которой формируется вторичный ионизированный слой, посредством которого и ретранслируется информационный сигнал. Исходя из изложенного форма границы ИИО, обращенной к излучателю радиоголографической волны, может быть представлена в виде аппроксимирующей кривой, проходящей через ионизированные сгустки, образующие границу ИИО. Форма границы ИИО прототипа может быть описана только уравнением второго порядка, т.к. образуется на основе таких фигур вращения, как, например, сфероид, эллипсоид и т.п. тогда как форма аппроксимирующей кривой может быть практически любой и описываться уравнениями от первого до, например, четвертого порядка, что в значительной степени улучшает качество ретрансляции и эффективность выполнения поставленных задач.

Литература.

1. Заявка Франции N 234987, кл. H 04 B 9/00, 1977.

2. Высокочастотный разряд в волновых полях (Сборник статей). ИПФ АН СССР, Горький, 1988, с. 298.

3. Патент России N 2046545, кл. H 04 B 7/22, 1993.

4. Волобуев Г.Б. и др. Результаты экспериментальных исследований способа радиоголографической ретрансляции /Межвуз.науч.сб. "Электродинамические функциональные системы и элементы, волноводные линии". Саратов: Изд-во Саратовского Гостехуниверситета, 1996.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для ретрансляции информационного сигнала в системе связи между стационарными станциями и мобильными, для обнаружения сигналов с неизвестными параметрами, как средство для поставки помех и для борьбы с помехами. Способ передачи информационного сигнала с ретрансляцией посредством искусственного ионизированного образования заключается в том, что формируют искусственное ионизированное образование (ИИО) путем излучения в зону предполагаемой ретрансляции из N различных точек пространства электромагнитных волн первичного возбуждения с амплитудными распределениями напряженности поля по фронту электромагнитных волн, проходящих через зону предполагаемой ретрансляции, характеризуемыми наличием максимумов и минимумов. При этом ближнюю к излучателю радиоголографической электромагнитной волны границу искусственного ионизированного образования формируют как кривую линию, аппроксимирующую дискретную функцию, характеризуемую точками синфазного сложения максимумов электромагнитных волн первичного возбуждения. Излучают в направлении сформированного ИИО из (N + 1)-й точки пространства электромагнитную волну накачки и из (N + 2)-й точки пространства радиоголографическую электромагнитную волну с заданным распределением амплитуды и фазы. Излучают в направлении ИИО электромагнитный информационный сигнал и принимают ретранслированный сигнал.

Способ передачи информационного сигнала с ретрансляцией посредством искусственного ионизированного образования, включающий формирование искусственного ионизированного образования путем излучения в зону предполагаемой ретрансляции из N различных точек пространства электромагнитных волн первичного возбуждения, излучение в направлении сформированного искусственного ионизированного образования из (N+1)-й точки пространства электромагнитной волны накачки и из (N + 2)-й точки пространства радиоголографической электромагнитной волны с заданным распределением амплитуды и фазы и последующее излучение в направлении искусственного ионизированного образования электромагнитного информационного сигнала и прием ретранслированного сигнала, отличающийся тем, что электромагнитные волны первичного возбуждения излучают с амплитудными распределениями напряженности поля по фронту электромагнитных волн, проходящих через зону предполагаемой ретрансляции, характеризуемыми наличием максимумов и минимумов, а ближнюю к излучателю радиоголографической электромагнитной волны границу искусственного ионизированного образования формируют как кривую линию, аппроксимирующую дискретную функцию, характеризуемую точками синфазного сложения максимумов электромагнитных волн первичного возбуждения.