Способ подводной связи Российский патент 2019 года по МПК H04B13/02 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах связи с использованием поля ближней зоны действия антенны.

Известна «Система подводной связи» [Патент US 8682244 В2, Н04В 13/02, 01.08.2013], в которой предусмотрена подводная система связи, которая передает электромагнитные и/или магнитные сигналы на удаленный приемник. Передатчик включает в себя ввод данных. Цифровой компрессор данных сжимает данные для передачи. Модулятор модулирует сжатые данные на несущий сигнал. Электрически изолированная антенна с магнитной связью передает сжатые модулированные сигналы. Приемник, который имеет электрически изолированную магнитную связанную антенну для приема сжатого, модулированного сигнала. Предусмотрен демодулятор для демодуляции сигнала для отображения сжатых данных. Декомпрессор сжимает данные. Соответствующий человеческий интерфейс предоставляется для передачи переданных данных в текстовую/аудио/визуальную форму. Аналогично, система передачи содержит соответствующие механизмы аудио/визуального/текстового ввода.

Недостатком данной системы является низкая дальность связи при использовании устройства в комбинированной среде воздух-вода.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является «Способ связи между акванавтами и устройство по нему» [РФ №2292649 С1, Н04В 13/02, 27.01.2007], заключающийся в том, что передаваемое сообщение преобразуется в электрический сигнал и далее после усиления его мощности в ток приемопередающей дипольной антенны, создающей в водной среде электрическое поле, напряженность которого в месте приема преобразуется антенной в электрический сигнал, а затем в форму, удобную для восприятия, отличающийся тем, что обеспечивают максимум величины отношения квадрата эффективной длины антенны к модулю ее импеданса путем оптимизации расположения на акванавте электродов антенны, их размеров и формы, ток в антенне и коэффициент усиления приемного тракта регулируют в зависимости от величины импеданса оптимизированной антенны, причем передаваемый сигнал предварительно преобразуют в цифровую форму и усиление мощности осуществляют в ключевом режиме с последующим восстановлением формы усиленного аналогового сигнала путем интегрирования перед подачей на антенну.

Недостатком данного способа является то, что при организации связи он может использоваться лишь в морской воде, и отсутствие возможности его использования в пресной воде и через лед.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет организации связи в комбинированной среде воздух-вода и упрощении организации связи.

Технический результат достигается тем, что в «Способ подводной связи», в котором передаваемое сообщение преобразуется в электрический сигнал, усиливается, подается в антенну, дополнительно антенна является рамочной, и введены следующие действия: создается в ближней зоне магнитное поле, которое наводит ЭДС в приемной антенне, а затем преобразуется с максимальным правдоподобием или по другому критерию в исходное сообщение, обеспечивается максимум тока в передающей антенне путем введения ее в резонанс на рабочей частоте с использованием последовательно подключенного конденсатора с последующей трансформацией импеданса антенного контура к выходному сопротивлению передатчика, а на приемной стороне используется та же или другая рамочная антенна, настроенная в резонанс и согласованная с приемником посредством активного усилительного элемента с высоким входным сопротивлением, либо с использованием витка связи.

Способ подводной связи содержит следующие действия: передаваемое сообщение преобразуется в электрический сигнал, усиливается, подается в антенну, создается в ближней зоне магнитное поле, которое наводит ЭДС в приемной антенне, а затем преобразуется с максимальным правдоподобием или по другому критерию в исходное сообщение, обеспечивается максимум тока в передающей антенне путем введения ее в резонанс на рабочей частоте с использованием последовательно подключенного конденсатора с последующей трансформацией импеданса антенного контура к выходному сопротивлению передатчика, а на приемной стороне используется та же или другая рамочная антенна, настроенная в резонанс и согласованная с приемником посредством активного усилительного элемента с высоким входным сопротивлением, либо с использованием витка связи.

Известно, что для связи под водой используются специализированные системы связи, поскольку радиоволны плохо проникают в толщу воды, и это проникновение тем хуже, чем выше соленость воды. Выделяют несколько способов связи под водой: гидроакустика, оптическая связь, связь с использованием электромагнитных волн и с использованием магнитного поля. Каждый способ отличается своими достоинствами и недостатками. Связь с использованием поля ближней зоны действия антенны имеет следующие преимущества: малые задержки при передаче сигналов, возможность передавать данные с высокой скоростью на небольшие расстояния, малое влияние среды (шум воды и подводных объектов, мутность воды, термоклин, загрязнение оптических элементов) на канал связи.

В силу того, что в способе подводной связи используются рамочные антенны, значительно упрощается процесс организации связи, поскольку нет необходимости использования электродов, проводов на водолазе и т.п. Приемопередатчик с антенной может быть оперативно смонтирован на баллоне водолаза, после чего можно преступать к работе. Поскольку используются рамочные антенны, способ связи применим как для связи в морской, так и в пресной воде, кроме того, возможна организация связи с поверхностью через ледяной покров. Поскольку как приемная, так и передающая антенны настроены в резонанс, в способе связи обеспечиваются максимально возможные энергетические характеристики канала подводной связи.

Таким образом, способ связи позволяет обеспечить расширение функциональных возможностей за счет организации связи в комбинированной среде воздух-вода и упрощении организации связи.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах связи с использованием поля ближней зоны действия антенны. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей за счет организации связи в комбинированной среде воздух-вода и упрощении организации связи. Для этого способ подводной связи содержит следующие действия: передаваемое сообщение преобразуется в электрический сигнал, усиливается, подается в антенну, создается в ближней зоне магнитное поле , которое наводит ЭДС в приемной антенне, а затем преобразуется с максимальным правдоподобием или по другому критерию в исходное сообщение, обеспечивается максимум тока в передающей антенне путем введения ее в резонанс на рабочей частоте с использованием последовательно подключенного конденсатора с последующей трансформацией импеданса антенного контура к выходному сопротивлению передатчика, а на приемной стороне используется та же или другая рамочная антенна, настроенная в резонанс и согласованная с приемником посредством активного усилительного элемента с высоким входным сопротивлением либо с использованием витка связи.

Способ подводной связи, в котором передаваемое сообщение преобразуется в электрический сигнал, усиливается, подается в антенну, отличающийся тем, что дополнительно антенна является рамочной и введены следующие действия: создается в ближней зоне магнитное поле, которое наводит ЭДС в приемной антенне, а затем преобразуется с максимальным правдоподобием или по другому критерию в исходное сообщение, обеспечивается максимум тока в передающей антенне путем введения ее в резонанс на рабочей частоте с использованием последовательно подключенного конденсатора с последующей трансформацией импеданса антенного контура к выходному сопротивлению передатчика, а на приемной стороне используется та же или другая рамочная антенна, настроенная в резонанс и согласованная с приемником посредством активного усилительного элемента с высоким входным сопротивлением либо с использованием витка связи.