тэкно:///блог

Создана антенна для мобильной связи под землей и под водой

Пн, 15 Апрель 2019 | 15:32 |

Новый тип карманной антенны, разработанный в лаборатории Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) при Министерстве энергетики США, может обеспечить мобильную связь в ситуациях, когда традиционные средства связи не работают. Например, под водой, сквозь возвышенности и на очень больших расстояниях в небе.

VLF_antenna_SLAC

Фото: phys.org

Отчет о своей разработке лаборатория опубликовала в издании Nature Communications. Устройство выдает очень низкочастотное (VLF) излучение с длинами волн от десятков до сотен миль. Оно распространяется на большие расстояния за горизонт и может проникать в окружающую среду, которая блокирует более короткие волны.

Хотя для самой мощной технологии VLF сегодня требуются гигантские излучатели, антенна разработки SLAC имеет высоту всего четыре дюйма (10 сантиметров). Поэтому она может потенциально использоваться для задач, требующих высокой мобильности, включая спасательные операции.

«Наша антенна в сотни раз эффективнее предыдущих устройств сопоставимого размера, – говорит руководитель проекта Марк Кемп. – Его производительность расширяет границы возможного и делает доступными портативные применения VLF, такие как отправка коротких текстовых сообщений в сложных ситуациях».

Традиционные средства связи используют преимущественно коротковолновое излучение, у которого есть определенные ограничения. Передаваемый сигнал ослабевает на больших расстояниях, не может проходить через воду и легко блокируется слоями горной породы. Напротив, большая длина волны позволяет ей преодолевать сотни метров сквозь землю и воду и тысячи километров в воздухе.

Однако технология VLF имеет и свои недостатки. Низкочастотная (НЧ) антенна наиболее эффективна, когда ее размер сопоставим с длиной волны, которую она излучает. Длинная волна VLF требует огромных антенных решеток, которые растягиваются на километры.

Меньшие по размеру VLF-передатчики не так эффективны и могут весить десятки килограмм, что ограничивает их предполагаемое использование в качестве мобильных устройств. Еще одной проблемой является низкая пропускная способность связи VLF, ограничивающая объем передаваемых данных, отмечает издание Science Daily.

Новая антенна была разработана с учетом этих проблем. Ее компактный размер позволяет создавать передатчики, которые весят лишь килограмм-два. Тесты, в ходе которых сигналы от передатчика к приемнику посылались на расстояние около 30 метров, продемонстрировали, что устройство SLAC генерирует НЧ-излучение в 300 раз более эффективно, чем предыдущие компактные антенны, и передает данные с шириной полосы в 100 раз больше.

Для генерации НЧ-излучения устройство использует так называемый пьезоэлектрический эффект, который преобразует механическое напряжение в накопление электрического заряда. Исследователи использовали в качестве антенны стержневидный кристалл из пьезоэлектрического материала, ниобата лития.

Исследователи нашли хитрый способ настройки длины волны испускаемого излучения, добавил Кемп: «Мы многократно переключаем длину волны во время работы, что позволяет нам передавать данные с большой полосой пропускания. Это является ключом к достижению скорости передачи данных более 100 бит в секунду – достаточно, чтобы отправить простой текст”. :///


Читайте свежие новости нефтегазовой индустрии, аналитические материалы, обзоры и комментарии экспертов на сегодня, 20 Апреля, в нашей ленте.

Подписывайтесь на нас в социальных сетях Telegram, Facebook, Twitter, VK, ОК и новостных агрегаторах Яндекс.Дзен и Google Новостях.

Рубрики: Hi-Tech, Новости | Темы: , , , ,

О чём говорят в интернете
Загрузка...