CN2497439Y

CN2497439Y - 等离子体势阱无线通讯装置

Info

Publication number: CN2497439Y
Application number: CN 01263200
Authority: CN
Inventors: 吴征威
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-07
Filing date: 2001-10-07
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2011-10-07

Abstract

本实用新型涉及一种天线,确切地说是等离子体势阱无线通讯天线装置。其特征在于:在天线杆上设有等离子体触发机构,该机构包括发射端子等。本实用新型的装置,通过等离子体触发阵列,在空气中制造出一个内部为亚真空态的等离子体腔,即无线电波“势阱”,这个“势阱”维护了内部电磁波不受外部电磁波的影响,可以实现加密通讯。该装置的另一个优点是受太阳黑子、磁暴等天体物理现象的影响较小。

Description

等离子体势阱无线通讯装置

本实用新型涉及一种天线，确切地说是等离子体势阱无线通讯装置。

无线电在传播过程中发生散射、折射以及吸收的现象是无线电通讯受到局限的原因。人们为了解决这个问题，采用了提高发射机功率、提高发射波的频率等手段，这些方法浪费了低频波的通讯资源。

目前无线电通讯还遇到了另一个问题，即频谱资源的限制。其主要原因是可以用作通讯的无线电波的频率是有限的，在大气中自由传播时频率接近时相互会产生干扰，这就严重制约了无线电波的使用。同时现有通讯技术受太阳黑子活动影响也很大。

现有的一种比较先进的通讯技术，即激光大气直接通讯技术，由于激光本身受气候条件影响，在风雨雾雪等情况下通讯效果受到影响。同时工作距离也受到限制，目前只能实现点对点的信息传递，距离大约在4公里，而且对地形地貌有很高的要求，两个通讯点之间不能有任何障碍物阻挡，故在应用上存在不足。

本实用新型提供一种可以减少无线电波在大气中时传播受到的各种碰撞、散射和折射损失的等离子体势阱无线通讯装置。

其具体的技术解决方案是这样的。

等离子体势阱无线通讯装置，包括天线，其特征在于：在天线杆上设有等离子体触发机构，该机构的具体结构是这样的；在天线杆上设有套杆，套杆下部经向上均匀排布着三根以上的滑杆，滑杆的另一杆端均连接固定圈，滑杆上沿杆的长度方向设有滑槽；发射端子设于滑杆上，且发射端子连接着支杆，支杆另一端设于滑套经向，滑套套设在套杆上部。

所述固定圈为圆环形。

所述发射端子为圆柱台形，其外圆柱面经向设有与滑杆上滑槽配合的环槽，且可沿滑杆滑动。

本实用新型的装置，通过等离子体触发阵列，在空气中制造出一个内部为亚真空态的等离子体腔，即无线电波“势阱”，这个“势阱”维护子了内部电磁波不受外部电磁波的影响，可以实现加密通讯。同时，因为内外电波相互无影响，所以两束频率相近的无线电波如果一个在“势阱”内传播，一个在“势阱”外传播不会出现干扰现象，在一定程度上达到了扩频的效果。

该装置的另一个优点是受太阳黑子、磁暴等天体物理现象的影响较小。这些物理现象在与外部的等离子体“势阱”离子发生作用后，对“势阱”内部电波的影响将大大降低。

使用该装置的通讯系统，因为是击穿空气中的各类分子形成等离子体“势阱”，所以在雨雪天气一样可以通过击穿水或其他分子工作，受气候影响较小。若建立多个工作站可能实现不受距离以及地形地貌限制的无线通讯。如果功率足够强大，使用该装置的通讯系统可以击穿对流层，通过电离层来实现远距离通讯。也可应用于空间通讯。

图1为本实用新型结构示意图，

图2为图1的仰视图，

图3为滑杆与发射端子配合示意图。

结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

由图1可见，该等离子体势阱无线通讯装置，包括天线1。在天线1杆上套装有套杆5，套杆5下部经向上均匀排布着六根滑杆3，滑杆3的另一杆端均连接固定圈4，固定圈为圆环形；滑杆3上沿杆的长度方向开有滑槽；发射端子2装于滑杆3上，发射端子2为圆柱台形，其外圆柱面经向开有与滑杆3上滑槽配合的环槽，且可沿滑杆3滑动，作用是调节等离子体波导管的半径，可以在不改变触发装置的功率、不增加触发器发射阵列的端子个数的情况下在一定范围内调节等离子体波导管的密度，等效于调节等离子体截止频率，控制可引导的无线电波波段范围。且发射端子2连接着支杆，支杆另一端连接着于滑套7经向，滑套7套装在套杆5上部。天线1的下端为万向节6，用于校准激发出的等离子体势阱的方向。

发射端子2的高度要低于天线1的发射端高度。

设发射端子的半径为r(即工作物质束的半径)，有n个发射端子2均匀排列，若该物质的能量密度满足高斯分布，则发射端子2和天线1的间距R由下面的公式给出：

R \leq \frac{2 r}{\sin π / n}

天线1发射端半径要求小于R-r。

发射端子2通过导入机构与等离子体触发装置相连结，保证工作物质的发射方向一致。等离子体触发装置可以是激光器、离子束等。相应的导入机构是光纤和电磁偏转器。

使用中，利用等离子体触发机构把空气中的气体分子击穿成等离子态，天线1发射或接收到的电磁波被限制在由等离子体触发阵列控制的等离子体势阱内。由于相当部分气体分子被电离，同时在等离子体的集体效应和电流的趋肤效应作用下，等离子体主要集中在势阱的边缘，势阱的内部则相对稀薄，可以认为是亚真空或准真空的。电磁波在这个等离子体势阱中传播时和管壁离子碰撞将被反射，在内部受散射、折射和碰撞损失的能量较在大气中自由传播时小。无线电波在这个势阱的保护下可以传播到自由传播无法传播到的高度。

Claims

1、等离子体势阱无线通讯装置，包括天线，其特征在于：在天线杆上设有等离子体触发机构，该机构的具体结构是这样的；在天线杆上设有套杆，套杆下部经向上均匀排布着三根以上的滑杆，滑杆的另一杆端均连接固定圈，滑杆上沿杆的长度方向设有滑槽；发射端子设于滑杆上，且发射端子连接着支杆，支杆另一端设于滑套经向，滑套套设在套杆上部。

2、根据权利要求1所述的等离子体势阱无线通讯装置，其特征在于：所述固定圈为圆环形。

3、根据权利要求1所述的等离子体势阱无线通讯装置，其特征在于：所述发射端子为圆柱台形，其外圆柱面经向设有与滑杆上滑槽配合的环槽，且可沿滑杆滑动。