СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В СДВ ДИАПАЗОНЕ Российский патент 2015 года по МПК H04B14/00 

Описание патента на изобретение RU2551357C1

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к распространению радиоволн.

Основное использование СДВ диапазона приходится на обеспечение связи с погруженными в морскую среду объектами.

Известны способы передачи информации в СДВ диапазоне с использованием радиопередающих устройств мощностью в несколько сот кВт, например радиопередатчики «РОТОР» 500 кВт, «ПРОЛОМ» 1000 кВт, и многокилометровые антенные устройства.

Известна сверхдлинноволновая радионавигационная и связная система, Патент РФ №2117399, Н04В 13/00 от 10.08.1998.

Существующий способ передачи информации включает в себя формирование в возбудителе СДВ диапазона сигнала на несущей частоте этого диапазона, усиление этого сигнала усилителем мощности, излучение передающей антенной электромагнитных сверхдлинных волн, распространение этих волн в околоземном пространстве, прием и демодуляцию сигнала СДВ диапазона.

Недостатком этого способа является дороговизна его реализации по причине существенных материальных затрат на строительство радиопередающих и антенных устройств СДВ диапазона указанной выше мощности и больших габаритов, определяемых специфическими особенностями радиопередающей аппаратуры и антенн этого частотного диапазона.

Целью изобретения является удешевление способа передачи информации в СДВ диапазоне.

Поставленная цель достигается за счет того, что предложен способ передачи информации, включающий формирование в возбудителе СДВ диапазона сигнала на несущей частоте этого диапазона, прием и демодуляцию сигнала СДВ диапазона, при этом способ включает в себя формирование однополосного сигнала на несущей частоте коротковолнового диапазона, в качестве модулирующей функции которого используется сигнал от возбудителя СДВ диапазона, усиление и излучение сформированного сигнала коротковолнового диапазона.

Радиопередатчики коротковолнового (KB) диапазона мощностью в несколько кВт могут быть установлены как на стационарных, так и на подвижных объектах и подойти, выполняя роль ретранслятора, если это необходимо, на относительно небольшое расстояние к корреспонденту, находящемуся в подводном положении. При использовании коротковолновых радиопередатчиков не потребуются такие большие мощности, как радиопередатчикам СДВ диапазонов, и существенно снижаются габариты усилителей мощности и антенных устройств, что значительно снизит материальные затраты на разработку и производство техники связи в СДВ диапазоне.

Работа радиопередатчика KB диапазона осуществляется следующим образом.

В радиопередатчике устанавливается режим усиления сигнала на несущей частоте KB диапазона с амплитудной модуляцией в одной боковой полосе частотой СДВ диапазона. Как известно (Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.: ГИТТЛ, 1957), при воздействии на нелинейный элемент суммы гармонических колебаний возникают комбинационные колебания, в том числе и на частотах модулирующей функции. В предложенном способе модулирующей функцией является сигнал СДВ диапазона. Поскольку ионосфера представляет собой область с нелинейными параметрами, то сигнал на частотах СДВ возникает в результате нелинейных преобразований в ней (как это показано в работах: Гуревич А.В., Шварцбург А.Б. Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере. М., 1972, Гуревич А.В. Нелинейные явления в ионосфере. УФН (успехи физических наук), 177, 1145-1177, 2007, Ситенко А.Г. Флуктуации и нелинейное взаимодействие волн в плазме. Киев: Наукова думка, 1977).

При нелинейном преобразовании спектра возникают комбинационные частоты

где а1, а2, … an - целочисленные положительные коэффициенты.

В рассматриваемом случае излучается сигнал, содержащий ω0 - несущую частоту KB диапазона и ω0+Ω при использовании верхней боковой полосы либо ω0-Ω при использовании нижней боковой полосы, где Ω - модулирующая частота диапазона СДВ или КНЧ.

Примем ω10-Ω, ω20, ω30-Ω, a1=a2=a3=1, тогда ω1КТ=|ω21|=ω0-(ω0-Ω)=Ω, также как ω2КТ=|ω23|=|ω0-(ω0+Ω)|=Ω.

Таким образом, комбинационные частоты спектра сигнала на несущей частоте ω0 KB диапазона, модулированного по амплитуде частотой Ω СДВ или КНЧ диапазона, содержат сигнал на модулирующей частоте Ω (см. чертеж).

Ток на выходе нелинейного элемента может быть представлен разложением функции, аппроксимирующей реальную характеристику нелинейности, в ряд Тэйлора относительно некоторой точки U0 (Котельников В.А. Научно-технический сборник, вып.14, М.: МЭИС, 1936)

где u - сумма гармонических колебаний;

i(n)(U0) - производные аппроксимирующей функции.

Предложенный математический аппарат инвариантен к природе функции i(u), будь это ток или напряженность поля (электрическая или магнитная), поскольку описывает процесс взаимодействия суммы гармонических колебаний и нелинейности.

Общее выражение для амплитуд комбинационных тонов в случае n гармонических колебаний (См. Муравченко В.Л. «Об одном методе определения уровней комбинационных составляющих на выходе нелинейного элемента» // Радиотехника, №8, 1982 г.) следующее:

где r, l1, l2, … ln-1 - индексы суммирования;

- сочетания.

Представленный выше математический аппарат подтверждает существование комбинационных частот, имеющих номинал модулирующей функции, при воздействии на нелинейный объект суммы гармонических колебаний и позволяет рассчитать амплитуды комбинационных тонов для конкретных условий передачи информации, включающих мощность радиопередатчиков и параметров нелинейности. Этим подтверждается также реализация предложенного способа передачи информации на частотах СДВ диапазона при использовании коротковолновых радиопередатчиков меньшей мощности, габаритов и стоимости.

Похожие патенты RU2551357C1

название год авторы номер документа
ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ 2022
  • Катанович Андрей Андреевич
  • Кашин Александр Леонидович
  • Малышевский Константин Юрьевич
  • Рылов Евгений Александрович
  • Приходько Артем Витальевич
  • Орлов Алексей Евгеньевич
  • Гольдибаев Константин Владимирович
  • Цыванюк Вячеслав Александрович
RU2793589C1
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РАДИОПЕРЕДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА 2023
  • Катанович Андрей Андреевич
  • Цыванюк Вячеслав Александрович
  • Григорашин Павел Анатольевич
  • Колосов Максим Александрович
  • Орлов Алексей Евгеньевич
RU2811914C1
СПОСОБ ПРИЕМА РАДИОСИГНАЛОВ КРАЙНЕНИЗКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА 2011
  • Муравченко Виктор Леонидович
  • Катанович Андрей Андреевич
  • Ершов Валерий Николаевич
  • Бабкин Игорь Чубарович
  • Сасов Владимир Алексеевич
RU2509398C2
РАДИОПЕРЕДАТЧИК КРАЙНЕНИЗКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА 2018
  • Катанович Андрей Андреевич
  • Муравченко Виктор Леонидович
  • Жаравов Александр Клавдиевич
RU2706221C1
КОРАБЕЛЬНОЕ РАДИОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО КОРОТКОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА 2021
  • Катанович Андрей Андреевич
  • Кашин Александр Леонидович
  • Рылов Евгений Александрович
  • Муравченко Виктор Леонидович
  • Цыванюк Вячеслав Александрович
  • Солодский Роман Александрович
RU2759752C1
Устройство контроля температурных режимов мощных генераторных ламп 2022
  • Катанович Андрей Андреевич
  • Малышевский Константин Юрьевич
  • Цыванюк Вячеслав Александрович
RU2789783C1
ЦИФРОВОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК 2013
  • Муравченко Виктор Леонидович
  • Катанович Андрей Андреевич
  • Балахонов Алексей Николаевич
  • Кудрин Степан Владимирович
RU2602974C2
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ОДНОПОЛОСНОГО СИГНАЛА 2006
  • Бокк Олег Федорович
  • Маковий Владимир Александрович
RU2332781C1
УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ОДНОПОЛОСНОГО СИГНАЛА 2006
  • Бокк Олег Федорович
  • Маковий Владимир Александрович
RU2329597C1
Способ построения усилителя мощности СВЧ 2017
  • Рахлин Владимир Петрович
  • Сак Павел Викторович
RU2666229C1

Реферат патента 2015 года СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В СДВ ДИАПАЗОНЕ

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи информации в СДВ диапазоне. Технический результат состоит в обеспечении связи с подводными объектами. Для этого передают информацию в СДВ диапазоне путем амплитудной модуляции несущей частоты коротковолнового передатчика в однополосном режиме сигналом с частотой СДВ. При взаимодействии такого сигнала с неоднородностью ионосферы возникают комбинационные частоты, в том числе и сигналы с частотой модулирующей функции, т.е. с частотой СДВ. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 551 357 C1

Способ передачи информации в СДВ диапазоне, включающий формирование в возбудителе СДВ диапазона сигнала на несущей частоте этого диапазона, прием и демодуляцию сигнала СДВ диапазона, отличающийся тем, что передача информации осуществляется для корреспондентов, находящихся в подводном положении, при этом сформированный сигнал на несущей частоте с амплитудной модуляцией в одной боковой частотной полосе СДВ диапазона направляют в сторону ионосферы, а прием информации осуществляют на объекте, погруженном в морскую среду.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2551357C1

СВЕРХДЛИННОВОЛНОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ И СВЯЗНАЯ СИСТЕМА 1995
  • Свешников Ю.К.
  • Семенов И.И.
RU2117399C1
Способ передачи сигналов в канале с переотражением от ионосферы 1990
  • Дмитренко Борис Иванович
  • Лазебный Борис Васильевич
  • Николаенко Александр Павлович
  • Леонтьев Виктор Александрович
  • Рафальский Вячеслав Альбинович
  • Швец Александр Вячеславович
  • Матюхин Виктор Иванович
SU1790034A1
СПОСОБ ТРАНСЭКВАТОРИАЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ В ДКМВ ДИАПАЗОНЕ 2006
  • Брянцев Владимир Федорович
RU2323524C1
СПОСОБ РАДИОСВЯЗИ 1994
  • Горохов Николай Алексеевич
RU2093959C1

RU 2 551 357 C1

Авторы

Муравченко Виктор Леонидович

Катанович Андрей Андреевич

Балахонов Алексей Николаевич

Даты

2015-05-20Публикация

2013-12-04Подача