JPH0232628A - 送信機及び受信機 - Google Patents

送信機及び受信機

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JPH0232628A
JPH0232628A JP63182724A JP18272488A JPH0232628A JP H0232628 A JPH0232628 A JP H0232628A JP 63182724 A JP63182724 A JP 63182724A JP 18272488 A JP18272488 A JP 18272488A JP H0232628 A JPH0232628 A JP H0232628A
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JP
Japan
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magnetic field
signal
circuit
transmitter
coil
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JP63182724A
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Inventor
Susumu Ito
伊東 進
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は送信機及び受信機に関し、特に磁力線を用いて
送信及び受信ができる送信機及び受信機に関する。
〔従来の技術〕
一般に、地上と水中との間で通信を行うときには、長波
の電磁波を用い、地上側に大きなアンテナを設置し、ま
た水中側でも例えば500 (=もあるような電線を水
中に流してアンテナとし、それぞれ大電力で電磁波を発
射しなければならなかった。このようにする理由は、水
や海水が導電性を有しているので、波長の短い電磁波で
あればあるほど、当該電磁波が水や海水に吸収されてし
まい、通信することができなくなるからである。逆に、
電磁波の波長が長くなればなるほど、当該電磁波は水や
海水に吸収されることが少なくなるので、水中通信には
長波の電磁波が利用されている。
(発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述の通信装置は、大規模なアンテナを
構築しなければならず、また、大電力で電磁波を発射し
なければならないため、装置が大型化して取り扱いが不
便であり、かつ電力消費が大きくなるという欠点がある
本発明は上述した欠点を解決するためになされたもので
、伝播経路に導電性部材が存在しても通信を可能とする
送信機及び受信機を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明に係る送信機は、発
生する磁場の強さを情報に応じて制御する構成としたも
のである。
本発明に係る第二の送信機は、発生する磁場の方向を情
報に応じて制御する構成としたものである。
本発明に係る受信機は、磁場の強弱を検出して電気信号
に変換し、当該電気信号から情報を取り出す構成とした
ものである。
本発明に係る受信機は、磁場の方向を検出して電気信号
に変換し、当該電気信号から情報を取り出す構成とした
ものである。
〔作用〕
本発明の第一の送信機は、情報に応じて磁場の強さを変
更する。したがって、前記第一の受信機が磁場の強弱を
検出して情報を取り出すので、前記送信機と組み合わせ
ることにより、磁場通信を行うことができる。
本発明の第二の送信機は、情報に応じて磁場の方向を変
化させる。したがって、本発明の第二の受信機が磁場の
方向を検出して情報を取り出すので、前記送信機と組み
合わせると、磁場通信を行うことができる。
上述の送信機及び受信機を使用することにより、伝播経
路に導電性の部材があっても、確実に通信ができ、かつ
情報に応じて磁場を変更させるので、装置が小型化しか
つ消費電力も少なくできることになる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図(1)〜(II)は、本発明の第一実施例を説明
するための図である。
ここに、第1図(1)は、本発明の送信機の第一実施例
を示す構成図である。
第1図(1)において、送信機1は、発生する磁場の強
さを情報に応じて制御する構成としたものであり、磁場
を発生する磁場発生装置10と、この磁場発生装置10
から発生する磁場の強弱を情報信号に応じて制御する磁
場強度制御装置20とから構成されている。
前記磁場強度制御装置20は、マイクロフォン21、増
幅回路22、ローパスフィルタ23、サンプルホールド
回路24、アナログディジタル(AD)変換器25、出
力回路26、タイミング制御回路27から構成されてい
る。すなわち、マイクロフォン21は、情報である音声
を電気信号に変換し、増幅回路22に供給できるように
構成されている。前記増幅回路22は、その信号を増幅
してローパスフィルタ23に供給できるように構成され
ている。前記ローパスフィルタ23は、前記増幅回路2
2からの出力信号より一定周波数以上の不用成分を除去
し、サンプルホールド回路24に供給するように構成さ
れている。前記サンプルホールド回路24は、タイミン
グ制御回路27からの制御信号に応じてローパスフィル
タ23からの信号をサンプルして保持し、前記AD変換
器25に与えるようになっている。前記AD変換器25
は、タイミング制御回路27からの制御信号に基づいて
当該サンプルホールド回路24からの信号をディジタル
信号に変換し前記出力回路26に供給するように構成さ
れている。前記出力回路26は、前記ディジタル信号を
増幅して磁場発生装置10であるコイル11を駆動する
構成となっている。前記コイル11は、第1図(1)の
(a)に示すディジタル信号に基づいて、第1図(II
I)の(b)に示すように磁場の強弱を変動させるよう
になっている。ここで、コイル11は、超電導コイルで
も、通常のコイルでもよい。
このように構成した送信機の第一実施例の作用を説明す
る。
情報である音声は、マイクロフォン21によって電気信
号に変換されて、増幅回路22に供給される。前記信号
は、前記増幅回路22にて増幅され、ローパスフィルタ
23に与えられる。前記信号は、ローパスフィルタ23
により、一定周波数以上の不用成分を除去されてから、
サンプルホ−ルド回路24に供給される。前記サンプル
ホールド回路24では、ローパスフィルタ23からの信
号は、タイミング制御回路27からの制御信号に応じて
サンプリングされて一定時間(AD変換が終了する時間
)保持される。当該サンプルホールド回路24からの信
号は、タイミング制御回路27からの制御信号を基に前
記AD変換器25によりディジタル信号に変換される。
このディジタル信号は、同期信号Sとともに、前記出力
回路26により増幅されてコイル11に第1図(II)
の(a)に示す電流を流す、したがって、前記コイル1
1からは、第11!I (I[l)の(b)に示すよう
に磁場の存り無しという状態が発生することになる。
第1図(n)は、本発明に係る受信機の第一実施例を示
す構成図である。
第1図(II)において、受信機3は、磁場の強弱を検
出して電気信号に変換し、当該電気信号から情報を取り
出す構成としたものであり、磁気を検出し電気信号に変
換する磁場検出器30と、前記磁場検出器30からの電
気信号から情報を取り出す変換回路40とから構成され
ている。
前記磁場検出器30は、コイル31で構成されている。
前記コイル31は、超電導コイルか通常のコイルで構成
されている。
前記変換回路40は、信号処理回路41、ディジタルア
ナログ(DA)変換Ja42、信号処理回路41及びD
A変換機42を駆動制御ルする制御回路43、ローパス
フィルタ44、増幅回路45、及びスピーカ46とから
構成されている。前記コイル31は、その信号取り出し
端を信号処理回路41に接続し、前記コイル31に誘導
される電圧信号を供給するようになっている。前記信号
処理回路41は、その出力端をDA変換器42及び制御
回路43に接続しており、前記信号処理回路41で取り
出した信号をDA変換器42及び制御回路43に供給で
きるようになっている。制御回路43は、前記信号から
タイミング信号等を形成し、信号処理回路41とDA変
換器42とに供給できるようになっている。前記DA変
換器42は、信号処理回路41からの信号をアナログ信
号に変換し、ローパスフィルタ44を介して増幅回路4
5に供給できるように構成されている。前記増幅回路4
5は、その出力端にスピーカ46を接続し、増幅した情
報を音響にするようになっている。
かかる受信機の実施例の作用を説明する。
前記磁場検出器30のコイル31には、第1図(III
)の(b)に示すような磁場が発生すると、第1図(I
II)の(c)に示すような信号が誘導される。このコ
イル31に誘導された電気信号は、変換回路40に供給
される。前記変換回路40において、前記コイル31か
ら供給された電気信号は、前記信号処理回路41により
、第1図(Ill)の(d)に示すような電気信号とさ
れる。前記信号処理回路41で取り出した信号は、前記
DA変換器42によってアナログ信号に変換される。前
記DA変換器42によって変換されたアナログ信号は、
ローパスフィルタ44を介して増幅回路45に供給され
る。前記アナログ信号は、前記増幅回路45により増幅
されてスピーカ46を駆動する。これにより、スピーカ
46から情報が音響となって出力される。
第2図は同送信機の第二実施例を示す構成図である。
第2図に示す第二実施例が第1図(1)に示す第一実施
例と異なるところは、磁場発生装置10Aを、例えば円
柱状の永久磁石12の全体を同心状に超電導カバー13
で囲み、前記超電導カバー13の円柱状の両端に端子1
4a、14bを設け、前記端子14a、14bから超電
導カバー13に臨界電流以上の電流を流して常電導状態
として、超電導カバー13の外部に磁場を発生させ、か
つ前記端子14a、14bに電流を流さないようにして
超電導状態にして超電導カバー13の外部に磁場を発生
させないようにすることにより、磁場の強弱を得るよう
にした点にあり、他の構成には変更がない、したがって
、上記実施例と同一のものには同一の符号を付して説明
を省略する。
第2図において、円柱状の永久磁石12は、非磁性の常
電導のスペーサーリング15を介して超電導カバー13
の内周面に固定されている。前記超電導カバー13の円
柱の両端には、端子14a14bが導電ペースト16を
介在させて固定されている。前記端子14a、14bは
、リード線17a、17bを介して磁場強度制御装置2
0の出力回路26の出力端子に接続されている。
このように構成された送信機の第二実施例の作用を第2
図及び第3図に基づいて説明する。
この送信機IAは、第3図(b)に示すように、期間T
a、Tc、・・・では、超電導カバー13の端子14a
、14bに対して磁場強度制御装置20の出力回路26
から電流を流し込む。前記超電導カバー13に流れる電
流が臨界電流値Jcを越えると、第3図(a)に示すよ
うに、期間ta、tCにて超電導カバー13の外部(P
点を含む)に磁界が発生する。
また、前記送信機IAは、第3図(b)に示すように、
期間Tb、Td、・・・では、超電導カバー13の端子
14a、14bに対して磁場強度制御装置20の出力回
路26から電流を流し込まない。
また・前記超電導カバー13に流れる電流値が口n界雷
流Jc以下に達すると、超電導カバー13は超電導状態
となり、第3図(a)に示すように、期間tb、td・
・・では超電導カバー13の外部に磁気が出力されるこ
とがなくなる。
このような第二実施例によっても、発生する磁場の強さ
を情報に応じて制御するので、伝播経路中に導電性部材
があっても情報を送信できる。
第4図は、本発明に係る受信機の第二実施例を示す構成
図である。
第4図の受信i3Aの第三実施例が第1図(■)の第一
実施例と異なるところは、磁場検出器30Aを、5QU
ID素子32と、この5QUID素子32からの信号を
増幅する前置増幅回路33とから構成した点にあり、他
の構成には変更がない。前記5QUID素子32からの
信号は前置増幅回路33で増幅されて変換回路40の信
号処理回NI41に°供給されるように回路が接続され
ている。前記変換回路40の構成は、第1図(II)と
同一であるので、説明を省略する。前記5QUID素子
32は、基板321の上に超電導体322.323を設
け、図示上下に一定間隔を置いてジョセフソン接合32
4,325を設けたものである。
かかる5QUID素子32の基板321に垂直な磁場が
加わったときに、ジョセフソン接合324.325の間
に電位差の変化が生じて前置増幅回路33から出力信号
が得られる。この出力信号は、変換回路40の信号処理
回路41に供給されて、情報信号である音響がスピーカ
46から得られる。
かかる受信機3Aの第二実施例によっても磁気通信の受
信機として用いることができる。
第5図(1)〜(Ill)は、本発明の第三実施例を説
明するための図である。
第5図(1)は、本発明に係る送信機の第三実施例を示
す構成図である。
第5図(+)において、送信i1Bは、発生する磁場の
方向を情報に応じて制御する構成としたものであり、磁
場を発生する磁場発生装置10Bと、この磁場発生装置
10Bから発生する磁場の方向を情報信号に応じて制御
する磁場方向制御袋!20Bとから構成されている。
前記磁場発生装置10Bは、コイル11Baと、このコ
イル11Baに直交させてコイル11Bbとから構成さ
れている。前記コイル11Baとコイル1 、I B 
bとは、超電導状とするのが抵抗増大を防止する意味で
望ましいが、もちろん超電導でなくてもよい。
前記磁場方向制御装置m20Bは、音響情報を取り込み
電気信号とするマイクロフォン21と、マイクロフォン
21からの電気信号を増幅する増幅回路22と、前記増
幅回路22からの信号から位相変調波Vs (=Vo 
s in (ωu+θ(L))〕を出力する位相変調送
信機28と、前記位相変調波Vsを取り込み位相を90
度変更して位相変fl彼Vc (−Vo cos  (
ωt+θ(1)))とする移相器29とから構成されて
いる。前記位相変調送信機28の出力である位相変調波
Vsは、コイル11Baと移相器29とに供給されてい
る。
前記移相器29は、人力した位相変調波Vsを90度位
相を変えて位相変調波Vcとする。前記移相器29の出
力である位相変調波Vcは、コイル11Bbに供給され
るようになっている。
このように構成された送信機の第三実施例の作用を説明
する。
第5図(II)は、電気信号θ(ム)と磁場発生装置L
OBから一定の距離のP点の磁場の関係を示す説明図で
ある。
音響信号はマイクロフォン21により電気信号θ(1)
とされ、増幅回路22で増幅されて位相変調送信機28
に供給される。位相変調送信機28では、この電気信号
θD)により搬送波が位相変調されて、位相変調波Vs
=Vo s in (ωt+θ(L))を得る。この位
相変調波Vsは、コイル11Baと移相器29とに供給
される。移相器29からは、位相変調波Vc−Voco
s(ωを十〇(t))が出力される。これがコイル11
Bbに供給される。そして、P点の磁界は、コイル11
Baの平面と直角平面の磁界をHx、同コイル11Ba
の平面と平行面の磁界をHy。
これら磁界の合成磁界をHとすると、各磁界HHx、H
yと、電気信号θ(1)との関係は、第5図(II)に
示すようになる。すなわち、第5図(II)からも理解
できるように、磁界Hの強さは一定だが、その方向が電
気信号θ(1)によって変化する。
かかる第三実施例によっても磁気通信を行うことができ
る。
第5図(DI)は、本発明の受信機の第三実施例を示す
構成図である。
第5図(II[)において、受信機3Bは、磁場の方向
を検出して電気信号に変換し、当該電気信号から情報を
取り出す構成としたものであり、磁気を検出して電気信
号に変換する磁場検出器30Bと、前記磁場検出器30
Bからの電気信号から情報を取り出す変換回路40Bと
から構成されている。
前記磁場検出H30Bは、コイル31Baと、このコイ
ル31Baに直交させてコイル31Bbと、コイル31
Baに誘起された電気信号を増幅する前置増幅回路34
aと、コイル31Bbに誘起された電気信号を増幅する
前置増幅回路34bとから構成されている。なお、図示
してないが磁場検出器30Bは、位相変調波vsと位相
変11i1波Vcとの周波数に共振するようにしである
前記変換回路40Bは、前記前置増幅回路34a及び前
置増幅回路34bからの信号をそれぞれ取り込む差動増
幅回路47と、この差動増幅回路47からの信号の不用
成分を除去するローパスフィルタ44と、前記ローパス
フィルタ44からの信号を増幅する増幅回路45と、前
記増幅回路45により駆動されるスピーカ46とから構
成されている。
このような受信機の第三実施例の作用を説明する。
磁場検出器30Bのコイル31Baとコイル31Bbと
は直交していることから、磁場の方向に変化があると、
コイル31Baからの信号は前置増幅回路34aで増幅
されて変換回路40Bの差動増幅回路47の一方の入力
端に供給される。同様に、コイル31Bbからの信号は
、前置増幅回路34bで増幅されて変換回路40Bの差
動増幅回路47の他方の入力端に供給される。前記差動
増幅回路47の出力端からは、前記前置増幅回路34a
からの信号と前記前置増幅回路34bからの信号との位
相差分だけ出力が現れる。そこで、二〇差動増幅回路4
7からの差信号から不用成分をローパスフィルタ44で
除去して増幅回路45に与える。増幅回路45ば、当該
信号を増幅してスピーカ46を駆動することにより、電
気信号から情報としての音響信号を得ることができる。
このような第三実施例によっても磁気通信の受信機とし
て用いることができる。
第6図は、本発明の送信機の第四実施例を示す構成図で
ある。
第6図の送信機ICの第四実施例が第5図(+)の第三
実施例と異なるところは、磁場発生装置10Cを、第2
図に示す磁場発生袋a 10 Aを二本設け、一方の磁
場発生装置10Aaに対して他方の磁場発生装置10A
bを直交させて構成し、かつ一方の磁場発生装置10A
aと他方の磁場発生装置10Abに対して、情報に応じ
て磁場方向制御装置20Cを介して交互に臨界電流を流
し、第7図に示す磁場を図示P点に発生させるようにし
た点にある。
図のリード線17c、17dを介して磁場発生装置10
Aaに対して、情報に応じた臨界電流を流す。また、リ
ード線17e、17fを介して磁場発生装置10Abに
対して、情報に応じた臨界電流を流す。これにより、各
磁場発生装置10Aa、10Abからは、臨界電流が流
れ込む度に図示P点に磁場が発生する。そこで、磁場発
生装置10Aaと、磁場発生装置10Abとに流す臨界
電流を、情報に応じて交互に流すことにより、図示P点
に発生する磁場の方向が第7図のように変化する。した
がって、この磁場の方向の変化を磁気通信に利用するこ
とができ゛る。
このような第四実施例によっても磁気通信の送信機IC
として使用できることになる。
第8図は、本発明の送信機の第五実施例を示す構成図で
ある。
第8図の送信機IDにおいて、磁場発生装置10Dは、
端子18a、18bを設けたモータ19の回転軸に永久
磁石12Dを固定して構成されている。
かかる磁場発生装置10Dは、端子18a、18b間に
、情報に応じて電流を流すと、モータ19の回転軸がそ
の電流の大きさに応じて回転し、これにより永久磁石1
2Dが回転し、第9図に示すような磁界を図示P点に発
生する。もちろん、前記モータ19の端子18a、18
b間に、情報に応じた交流電流を流すと、モータ19の
回転軸が振動し、永久磁石120が振動し、図示P点に
振動磁界を発生させる。これらによっても、磁気通信の
送信機として利用することができる。
第10図は、本発明の受信機の第四実施例を示す構成図
である。
第10図に示す受信機3Cにおいて、受信機3Cの第四
実施例が第5図(III)の第三実施例と異なるところ
は、磁場検出器30Cを、5QUID素子32aと、こ
れと直交する5QUID素子32bと、前記5QUID
素子32aからの信号を増幅する前置増幅回路33aと
、前記5QUID素子32bからの信号を増幅する前置
増幅回路33bとから構成し、かつ各前置増幅回路33
a。
33bからの各信号を変換回路40Bの差動増幅回路4
7に供給するようにした点にある。
かかる第四実施例によっても磁場の方向の変化を利用し
た磁気通信の受信機として用いることができる。
第11図は、第10図に示す受信機3Cの変形である。
第11図において、この送信機3Dは、各5QUID素
子32a、32bにそれぞれ直交する5QUID素子3
2cを設け、かつ前記5QUID素子32cからの出力
信号を増幅する前置増幅回路33cを設けたものである
。したがって、各前置増幅回路33a、33b、33c
からの出力信号の差を取って、その変化が得られること
になる。
この実施例によっても磁場の方向の変化を利用した磁気
通信の受信機として用いることができる。
上述のように本実施例は構成され、磁気通信を行うこと
ができる。
〔発明の効果] 以上述べたように本発明の第一の送信機によれば、情報
に応じて磁場の強さを変更することにより、導電性を示
す伝播路であっても磁気の強弱を伝えることができる。
また、本発明の第一の受信機によれば、前記磁場の強弱
を検出できるので、導電性を示す伝播路であっても磁気
の強弱を検出できる。したがって、前記第一の送信機と
前記第一の受信機とを組み合わせることにより、磁気通
信を行うことができることになる。
また、本発明の第二の送信機によれば、情報に応じて磁
場の方向を変更することにより、導電性を示す伝播路で
あっても磁気の強弱を伝えることができる。
さらに、本発明の第二の受信機によれば、前記磁場の方
向を検出できるので、導電性を示す伝播路であっても磁
気の強弱を検出できる。したがって、前記第二の送信機
と前記第二の受信機とを組み合わせることにより、磁気
通信を行うことができることになる。なお、磁気通信の
一例として、実施例では、音声信号を例に示したが、こ
の例に限るものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】 第1図(1)は本発明の送信機の第一実施例を示す構成
図、第1図(n)は本発明の受信機の第一実施例を示す
構成図、第1図(I[)は同第一実施例の作用を説明す
るためのタイムチャート、第2図は本発明の送信機の第
二実施例を示す構成A第3図は同送信機の第二実施例の
作用を説明するためのタイムチャート、第4図は同受信
機の第二実施例を示す構成図、第5図(1)は同送信機
の第三実施例を示す構成図、第5図(n)は同送信機の
第三実施例の作用を説明するためのタイムチャート、第
5図(II[)は同受信機の第三実施例を示す構成図、
第6図は同送信機の第四実施例を示す構成図、第7図は
同送信機の第四実施例の作用を説明するためのタイムチ
ャート、第8図は同送信機の第五実施例を示す構成図、
第9図は同送信機の第五実施例の作用を説明するための
タイムチャート、第10図は同受信機の第四実施例を示
す構成図、第11図は第10図の変形例であって同受信
機の第五実施例を示す構成図である。 1、IA、IB、IC,ID・・・送信機、3,3A、
3B、3D・・・受信機、10.IOA、IOB。 10C,100・・・磁場発生装置、20・・・磁場強
度制御装置、20B、20C・・・磁場方向制御装置。 代理人 弁理士 村 上 友 − 第 図 30A:徂t(瞳土器 40:1棲口y杏 第 図 第 図 (!I) 竿 図 第 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発生する磁場の強さを情報に応じて制御する構成
    としたことを特徴とする送信機。
  2. (2)発生する磁場の方向を情報に応じて制御する構成
    としたことを特徴とする送信機。
  3. (3)磁場の強弱を検出して電気信号に変換し、当該電
    気信号から情報を取り出す構成としたことを特徴とする
    受信機。
  4. (4)磁場の方向を検出して電気信号に変換し、当該電
    気信号から情報を取り出す構成としたことを特徴とする
    受信機。
JP63182724A 1988-07-21 1988-07-21 送信機及び受信機 Pending JPH0232628A (ja)

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JP63182724A JPH0232628A (ja) 1988-07-21 1988-07-21 送信機及び受信機

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JP63182724A Pending JPH0232628A (ja) 1988-07-21 1988-07-21 送信機及び受信機

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