ПЕРЕДАЮЩИЙ КОМПЛЕКС СВЯЗИ СВЕРХНИЗКОЧАСТОТНОГО И КРАЙНЕНИЗКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНОВ С ГЛУБОКОПОГРУЖЕННЫМИ И УДАЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ Российский патент 2018 года по МПК G01V3/12 H04B13/02 

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике связи СНЧ-КНЧ-диапазона, и может быть использовано для передачи сигналов на глубокопогруженные и удаленные объекты.

Известно устройство по «Способу электромагнитного зондирования земной коры с использованием нормированных источников поля» (патент РФ №2093863, МКИ6 G01V 3/12, 1997 г.). Данное устройство содержит два генератора синусоидального тока, которые нагружены на протяжные, низкорасположенные, горизонтально ориентированные и заземленные на концах антенны, регистрация же излучения, создаваемого СНЧ-радиоустановкой, осуществляется с помощью измерительного комплекса типа «Борок».

Данная установка не обеспечивает передачу информации с глубокопогруженными и удаленными подводными объектами, так как не имеет приемного комплекса в своем составе, а также обладает недостаточным уровнем СНЧ-КНЧ-сигналов на больших удалениях от источника.

Известна система связи сверхнизкочастного и крайненизкочастотного (СНЧ-КНЧ) диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами (патент РФ №2444766, МКИ G01V 3/12 20.03.2012 г.

Известен унифицированный генераторно-измерительный комплекс СНЧ-КНЧ-излучения для геофизических исследований, Автор Катанович А.А. и др. Патент РФ №2188439 от 27.08.2002 г., МКИ7 G01V 3/12. Комплекс состоит из задающего генератора, N генераторов синусоидального тока, нагруженных на протяженные, низкорасположенные горизонтально ориентированные передающие антенны с заземлителями на концах, причем регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генератором, осуществляется с помощью измерительного комплекса, при этом все N генераторы подключены к единому задающему генератору.

Недостатками аналога являются малый уровень излучения СНЧ-КНЧ-сигналов и их регистрация на больших удалениях от источника, так номинальная активная мощность при испытаниях на активную нагрузку составляет не более 30 кВт, а также низкая надежность работы комплекса в условиях наведенных помех (с глубоким подавлением гармоник промышленной частоты).

Наиболее близкой к заявленному устройству по технической сущности является система связи сверхнизкочастного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами (патент РФ №2350020, 20.03.2009 г.). Передающий комплекс системы содержит задающий генератор, представляющий собой преобразователь частоты со звеном постоянного тока, генераторы, работающие в диапазоне 0,1-10 Гц, антенную систему, использующую линию электропередачи (ЛЭП), и заземлители.

Недостатком прототипа является то, что токи в вертикальных проводах на концах антенной системы являются направленными в противоположные стороны, что уподобляет антенную систему антенне-рамке (см. фиг. 1) и, по этой причине, энергия излучаемого поля в каком-либо заданном азимутальном направлении будет меньше, чем энергия, излучаемая антенной, у которой величина тока в одном вертикальном проводнике такая же, как в антенне рамке. Поскольку расстояние между током в горизонтальном проводе и зеркальным током поверхности земли существенно мало по сравнению с длиной волны, то их излучение взаимно компенсируется, и излучают только вертикальные провода, в которых ток имеет разную направленность. Диаграмма направленности антенны-рамки сравнима с восьмеркой с максимумами излучения, лежащими в плоскости рамки (Справочник по радиоэлектронике / Под редакцией Куликовского А.А. - М.: Энергия, 1967, т. 1.).

Целью изобретения является повышение уровня излученного сигнала антенной системой передающего комплекса СНЧ-КНЧ диапазона, использующей в качестве излучателей ЛЭП.

Поставленная цель достигается тем, что в передающий комплекс связи системы связи сверхнизкочастного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами, содержащий задающий генератор, представляющий собой преобразователь частоты со звеном постоянного тока, генераторы, работающие в диапазоне 0,1-10 Гц, антенную систему, использующую линию электропередачи (ЛЭП) и заземлители, дополнительно введены четыре вертикальных заземленных проводника, размещаемые с четырех сторон вертикального конца антенны, противоположного подключенному генератору.

Блок-схема передающего комплекса системы связи сверхнизкочастного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами представлена на фиг.2.

Обозначения, принятые на фиг. 2:

1) задающий генератор;

2) генераторы;

3) антенная система;

4) заземлители;

5) дополнительные вертикальные проводники.

При размещении дополнительно введенных заземленных проводников вблизи вертикального заземленного конца антенны, использующей ЛЭП, в этих проводниках переменным магнитным полем токов вертикальных проводников антенной системы будут индуцироваться токи противоположной направленности относительно направленности тока в антенне, как это показано на фиг. 2. В результате этого ток во введенных проводниках будет совпадать по направлению с током в вертикальной части антенны со стороны генератора. Поскольку расстояние между вертикальными проводниками в начале антенной системы и в ее конце существенно меньше длины волны колебаний СНЧ-КНЧ диапазона, то диаграмма направленности будет соответствовать диаграмме направленности одинарного вертикального излучателя, будет круговой в азимутальной плоскости.

Таким образом, суммарный ток в вертикальных ветвях антенной системы увеличивается, что приведет к увеличению энергии излученного сигнала и, как следствие, повышению устойчивости связи на больших дистанциях.

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике связи сверхнизкочастного и крайненизкочастотного диапазона, и может быть использовано для передачи сигналов на глубокопогруженные и удаленные объекты. Сущность: передающий комплекс связи содержит задающий генератор, представляющий собой преобразователь частоты со звеном постоянного тока, генераторы, работающие в диапазоне 0,1-10 Гц, антенную систему, использующую линию электропередачи, и заземлители. В антенную систему, использующую линию электропередачи, дополнительно введены четыре заземленных проводника, размещенные с четырех сторон в непосредственной близости от вертикального заземленного конца антенной системы. Технический результат: увеличение энергии излученного поля в любом заданном азимутальном направлении. 2 ил.

Передающий комплекс связи системы связи сверхнизкочастного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами, содержащий задающий генератор, представляющий собой преобразователь частоты со звеном постоянного тока, генераторы, работающие в диапазоне 0,1-10 Гц, антенную систему, использующую линию электропередачи (ЛЭП), и заземлители, отличающийся тем, что дополнительно введены четыре вертикальных заземленных проводника, размещаемые с четырех сторон вертикального конца антенны, противоположного подключенному генератору.