Российские исследователи провели натурный эксперимент по передаче коротковолнового модулированного радиосигнала в морской среде при помощи специально сконструированной приемопередающей аппаратуры. Результаты работы опубликованы в журнале «Письма в журнал технической физики».
Ученые из Томского политехнического и Дальневосточного федерального университетов рассчитали, спроектировали аппаратуру и провели эксперимент, подтверждающий обобщенную электродинамическую теорию. Эта концепция позволяет учитывать как вихревые, так и потенциальные электромагнитные процессы и улучшать качество передачи электромагнитных сигналов.
Обычные высокочастотные поперечные электромагнитные радиоволны быстро затухают в электропроводной среде. Использование сверхнизких частот ограничено крупногабаритными антеннами и недостаточной скоростью передачи данных. Гидроакустическая связь также обладает рядом существенных недостатков, связанных с использованием гидроакустических буев. На качество и дальность влияют морские течения, перепад температур и другие природные факторы.
Обобщенная электродинамическая теория позволяет учесть вихревые и потенциальные электромагнитные процессы. Однако любая новая теория требует экспериментального подтверждения и практического применения. До сих пор эксперименты проводились только в лабораторных условиях в воздухе. Чтобы осуществить радиосвязь в морской среде, необходимо нестационарное сферически симметричное электрическое поле с высокой напряженностью, но без токов проводимости. Это становится возможно за счет явления безвихревой электромагнитной индукции.
«Летом и осенью 2020 года была проведена серия экспериментов с постепенным увеличением дальности передачи сигнала в бухте Новик (остров Русский). Приемная и передающая станция опускались в воду на капроновых фалах без металлических частей. Это обеспечило полную электромагнитную автономность модулей в погруженном состоянии. Приемная станция была установлена на заякоренном буе на глубине шести метров. Передающая станция находилась на глубине четырех метров от поверхности моря. Она буксировалась на катере по направлению от приемного модуля. Расстояние между станциями измерялось с помощью GPS-приемника. Принимаемый сигнал записывался на диктофон. В результате был зафиксирован факт уверенной передачи радиосигнала (27 МГц) на расстояние 470 метров при полном погружении передающей и приемной радиостанций в море. Весной эксперименты были продолжены, и дальность передачи сигнала удалось увеличить до нескольких километров. Таким образом, можно говорить о возможности создания канала высокочастотной радиосвязи в морской среде посредством продольных электромагнитных волн», — рассказывает соавтор статьи, профессор ТПУ Александр Томилин.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
