RU2736926C1 - Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - Google Patents

Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами Download PDF

Info

Publication number
RU2736926C1
RU2736926C1 RU2019123497A RU2019123497A RU2736926C1 RU 2736926 C1 RU2736926 C1 RU 2736926C1 RU 2019123497 A RU2019123497 A RU 2019123497A RU 2019123497 A RU2019123497 A RU 2019123497A RU 2736926 C1 RU2736926 C1 RU 2736926C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
branch
current
input
output
switch
Prior art date
Application number
RU2019123497A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Александрович Кужелев
Виктор Ефимович Пониматкин
Василий Александрович Майоров
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Priority to RU2019123497A priority Critical patent/RU2736926C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2736926C1 publication Critical patent/RU2736926C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B13/00Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/02Transmission systems in which the medium consists of the earth or a large mass of water thereon, e.g. earth telegraphy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами. Технический результат состоит в обеспечении электромагнитной совместимости излучения электромагнитных полей СНЧ-КНЧ антенны «Системы связи…» с кабельной магистралью управления и связи, а также с системой управления передающей СНЧ-КНЧ антенной. Для этого кабельная магистраль системы управления подключена к системе управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, защищенной от воздействия токов растекания в земле концевым заземлителем центральной ветви на основе размещения системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной между двумя преобразователями в центральной ветви, не имеющими токов растекания собственных заземлителей; передающую систему, состоящую: из центральной ветви и дополнительных пяти ветвей, последовательно соединяемых с центральной ветвью через коммутатор ветвей, информационный блок системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, содержащий пять каналов передачи данных, причем в каждом канале передачи данных два генератора настроены на две частоты, таким образом, передача информации осуществляется двухчастотным методом. Использование устройства позволит решить проблему защиты кабельной магистрали управления и связи от растекания токов концевого заземлителя в земле центральной ветви, а также проблему защиты системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной. 15 з.п. ф-лы, 18 ил.

Description

Изобретение относится к области электротехники и радиотехники, а именно к технике связи СНЧ-КНЧ-диапазона, и может быть использовано для связи с глубокопогруженными и удаленными подводными объектами.
Известен «Способ сейсмической разведки» (патент №2029318 RU G01V 1/09, 1995) Этот способ сейсмической разведки заключается в возбуждении зондирующего сигнала и многоканального приема отраженных и дифрагированных волн от объекта, обработке с проведением селекции волн по направлениям прихода и отображением результатов в виде размеров параметров на платформе. Недостатком такого способа является то, что он использует приближенную интерполяцию данных, что приводит в ряде случаев к низкой достоверности результатов зондирования.
Известно устройство «Способ электромагнитного зондирования земной коры с использованием нормированных источников поля» (патент №2093863, RU G01V 3/12, 1997). Данное устройство содержит два генератора синусоидального тока, которые нагружены на протяженные, низко расположенные, горизонтально ориентированные и заземленные на концах антенны, регистрация же излучения, создаваемого СНЧ-радиоустановкой, осуществляется с помощью измерительного комплекса Объединенного Института Физики Земли (ОИФЗ) РАН типа «Борок». Однако данная установка не обеспечивает передачу информации с глубокопогруженными и удаленными подводными объектами, так как не имеет приемного комплекса в своем составе, а также обладает недостаточным уровнем СНЧ-КНЧ-сигналов на больших удалениях от источника.
Известно устройство «Унифицированный генераторно-измерительный комплекс СНЧ-КНЧ-излучения для геофизических исследований». Патент №2188439 RU от 27.08.02 G01V 3/12. Комплекс состоит из задающего генератора, N генераторов синусоидального тока, нагруженных на протяженные, низко расположенные горизонтально ориентированные передающие антенны с заземлителями на концах, причем регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами, осуществляется с помощью измерительного комплекса, при этом все N генераторов подключены к единому задающему генератору. Задающий генератор представляет собой однофазный мостовой инвертор, выполненный на мощных полупроводниковых управляемых вентилях-тиристорах. Недостатками устройства «Унифицированный генераторно-измерительный …» - известного генераторно-измерительного комплекса -является малый уровень излучения СНЧ-КНЧ-сигналов и их регистрация на больших удалениях от источника, так номинальная активная мощность при испытаниях на активную нагрузку составляет не более 30 кВт, а также низкая надежность работы комплекса в условиях наведенных помех (с глубоким подавлением гармоник промышленной частоты). Кроме того, в связи с высокими требованиями, предъявляемыми теорией электромагнитного поля к распространению радиосигналов в Мировом океане, для связи с удаленными и глубокопогруженными объектами необходимо иметь специальную антенну, малошумящий антенный усилитель и аналого-цифровой приемник, которые в прототипе отсутствуют.
Известна «Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами» (патент №2350020 RU). Радиоволны большей части электромагнитного диапазона не проникают в морскую воду. Глубина проникновения,, электромагнитной энергии определяется следующей формулой:
Figure 00000001
, где π=3,14; ƒ - частота электромагнитной волны, от 3 до 300 Гц; μ=4⋅π⋅10-7, Гн/м.:σ - проводимость морской воды от 1 до 4 Сименс на метр. Используя самые низкие частоты от 3 до 300 Гц (КНЧ и СНЧ) можно получить глубину подводного радиоприема больше 100 метров. Поэтому для связи с удаленными глубокопогруженными подводными объектами (подводные лодки, подводные аппараты, батискафы, подводные дома и т.п.) предложена система связи СНЧ-КНЧ-диапазона. Электромагнитные волны этого диапазона являются пригодными для решения указанной задачи вследствие их способности проникать в толщу морской воды на значительную глубину. Кроме того, по сравнению с электромагнитными волнами других диапазонов распространение СНЧ-КНЧ-сигналов в волноводе «земля-ионосфера» отличается высокой стабильностью даже при возникновении различных возмущений в ионосфере.
«Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами» (патент №2350020 RU) содержит «n» генераторов синусоидального тока, нагруженных на протяженные низко расположенные горизонтально ориентированные передающие антенны с заземлителями на концах, причем прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта, при этом задающий генератор состоит из системы управления, защиты и автоматизации (СУРЗА), тиристорного выпрямителя, первого устройства защиты, автономного инвертора напряжения, второго устройства защиты, согласующего устройства, устройства питания и двух входных переключателей, при этом входные переключатели выполнены трехпозиционными и последовательно тремя входами соединены с тиристорным выпрямителем, причем на соединительных линиях установлены датчика тока (ДТ) и датчики напряжения (ДН), которые соединены с системой управления, регулирования и автоматики, а выпрямитель через устройство защиты двумя выходами соединен с автономным инвертором, который в свою очередь через устройство защиты соединен с согласующим устройством, при этом согласующее устройство соединено с антенной, причем СУРЗА соединено с выносным постом управления и понижающим выпрямителем, который своим входом соединен с третьим входом высоковольтного устройства питания генератора, а тот в свою очередь первым входом соединен с входным переключателем, а вторым входом с понижающими блоками питания, при этом на глубокопогруженном и удаленном объекте установлена буксируемая кабельная антенна, которая через антенный усилитель соединена с приемником СНЧ-КНЧ-диапазона.
Недостатками патента №2350020 RU являются:
- большие мощности «n» генераторов не менее 100 кВт;
- «n» антенных устройств с «2n» плоскостными заземлителями, (у каждой низкорасположенной антенны два заземлителя по концам антенны) следовательно, большая площадь земной поверхности поражена обратными токами антенны и размещение электронных средств на данной площади невозможно;
- не защищена подземная кабельная магистраль управления и связи от токов растекания заземлителя передающей системы;
- электромагнитное поле, создаваемое «n» антенными устройствами поражает все системы на значительных расстояниях;
- экологическая опасность превышения норм ПДУ СНЧ-КНЧ (предельно-допустимые нормы облучения личного состава обслуживающего СНЧ-КНЧ станции и жителей близлежащих районов, а также растения, животные и вся среда обитания). Например, на антенне, выполненной в виде ЛЭП (линий электропередачи) подается напряжение 30 кВ, а высота подвеса антенны из-за неровностей поверхности земли достигает из-за провеса 5 метров. Следовательно, напряженность поля вдоль антенны определится Е=(30⋅кВ)/(5⋅м)=6⋅кВ. Как видно вдоль антенны напряженность поля 6 кВ, что превышает в три раза нормы ПДУ. Хотя нормы ПДУ рекомендуют пребывание не более 8 часов в зонах, где напряженность поля электрической составляющей достигает 2 кВ. Причем длина антенн зависит от скин-слоя, например, на частоте 3 Гц скин-слой для σ=10-4⋅См/м, будет равен
Figure 00000002
, при двух заземлителях, чтобы не было поверхностных токов замыкания длина антенны должна превышать 20 км. А учитывая, что для создания заданного магнитного момента необходимо «n» антенных устройств с «2n» плоскостными заземлителями, общая площадь пораженная мощными электромагнитными полями недопустимо огромна даже для России.
Таким образом, компоновка на ограниченной территории антенной системы, состоящей из «n» антенных устройств с «2n» плоскостными заземлителями с подключенными к ним 100 кВт генераторами является опасной для данного региона, и решить проблему электромагнитной совместимости с РЭС, ЛЭП, кабельными магистралями и экологической безопасности не представляется возможным.
Аналогами являются также патенты: №2567181 от 10.07.2015 г. RU; №2608072 от 13.01.17 г. RU; №2611603 от 28.02.2017 г. RU, №2626070 от 21.07.2017 г. RU и №2659409 от 02.07.2018 г. RU.
Прототипом является «Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 6» (патент №2626070 от 21.07.2017 г. RU), в которой прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами передающей антенной системой, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта, а передающая антенная система содержит задающий генератор, модулятор, систему управления, защиты и автоматизации, усилитель мощности, согласующее устройство, индикатор тока антенны и источник тока, защита подземной кабельной магистрали системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной осуществлена путем повышения защитного действия грозозащитного троса на основе его заземления и секционирования, а также уменьшением электрической длины кабеля включением необслуживаемых защитных пунктов НЗП; передающая антенна, состоящая из центральной, правой и левой токовых ветвей, образующих две рамочные антенны, обеспечивающие расширение диаграммы направленности передающей антенны за счет сложения двух диаграмм направленности в направлении расчетной направленности; клемма соединения «а» является электрическим контактом всех трех ветвей, причем левая токовая ветвь и правая токовая ветвь передающей антенны является продолжением центральной токовой ветви через клемму соединения «а», обе ветви являются одной топологической линией; топологическая линия центральной токовой ветви передающей антенны перпендикулярна топологической линии левой и правой токовых ветвей передающей антенны и соединена к клемме «а» в центре длины топологической линии левой и правой ветвей тока передающей антенны, так как длина левой ветви
Figure 00000003
равна длине правой ветви
Figure 00000004
(или
Figure 00000005
); ток антенны правой ветви
Figure 00000006
равен току антенны левой ветви
Figure 00000007
(или
Figure 00000008
); ток антенны центральной ветви
Figure 00000009
, подходящей к клемме «а» равен сумме токов отходящих от клеммы «а» к антенне правой ветви
Figure 00000010
и антенне левой ветви
Figure 00000011
(или
Figure 00000012
); ток антенны правой ветви
Figure 00000013
равен обратному току
Figure 00000014
в земле на глубине h равной скин-слою земной среды; ток антенны левой ветви
Figure 00000015
равен обратному току
Figure 00000016
в земле на глубине h равной скин-слою земной среды; причем центральная токовая ветвь передающей антенны длиной
Figure 00000017
содержит: систему управления передающей СНЧ-КНЧ антенной состоящую: из задающего генератора, модулятора, системы управления, защиты и автоматизации, усилителя мощности, согласующего устройства, индикатора тока антенны, и источника тока; N преобразователей, с первого преобразователя по N, в центральной ветви тока, N заземлителей антенны, с первого заземлителя по N, в центральной ветви тока, N излучающих секций, с первой секции по N, подземного неэкранированного кабеля передающей антенны длиной
Figure 00000018
центральной ветви тока, при этом первый вход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенны соединен с первым входом модулятора, а второй вход модулятора соединен с выходом задающего генератора, выход модулятора соединен с первым входом усилителя мощности, выход системы управления, защиты и автоматизации соединен параллельно со вторым входом усилителя мощности, с входом задающего генератора и со вторым входом согласующего устройства; третий вход усилителя мощности соединен с первым заземлителем передающей антенны через второй вход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, через первый выход индикатора тока антенны; выход усилителя мощности соединен через первый вход согласующего устройства, через первый выход согласующего устройства с выходом системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, второй выход согласующего устройства соединен с первым входом системы управления, защиты и автоматизации, второй вход системы управления, защиты и автоматизации соединен с выходом индикатора тока антенны, источник тока соединен параллельно с входами всех блоков системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной через их систему электроснабжения; выход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной соединен через первую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом первого преобразователя, первый выход первого преобразователя соединен с помощью второй излучающей секции подземного кабеля передающей антенны с входом второго преобразователя, а второй выход первого преобразователя соединен со вторым заземлителем передающей антенны; выход второго преобразователя соединен через третью излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом третьего преобразователя, а второй выход второго преобразователя соединен с третьим заземлителем передающей антенны; выход третьего преобразователя соединен через четвертую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом четвертого преобразователя, а второй выход третьего преобразователя соединен с четвертым заземлителем передающей антенны; выход четвертого преобразователя соединен через пятую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом пятого преобразователя, а второй выход четвертого преобразователя соединен с пятым заземлителем передающей антенны; выход пятого преобразователя соединен через шестую излучающую секцию подземного кабеля антенной системы с входом шестого преобразователя, а второй выход пятого преобразователя соединен с шестым заземлителем передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими секциями подземного кабеля передающей антенны; выход N-1 преобразователя соединен через N излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом N преобразователя, а второй выход N-1 преобразователя соединен с N-1 заземлителем передающей антенны; первый выход N преобразователя соединен с клеммой «а», а второй выход N преобразователя соединен с N заземлителем передающей антенны; левая ветвь тока передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной
Figure 00000019
содержит: N преобразователей, с первого по N преобразователь левой токовой ветви, N заземлителей, с первого по N заземлитель левой токовой ветви, N излучающих секций, с первой по N излучающую секцию подземного кабеля левой токовой ветви, при этом клемма «а» соединена через первую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом первого преобразователя левой токовой ветви передающей антенны, первый выход первого преобразователя левой токовой ветви через вторую излучающую секцию подземного кабеля левой токовой ветви соединен с входом второго преобразователя, второй выход первого преобразователя соединен с первым заземлителем левой токовой ветви передающей антенны; первый выход второго преобразователя через третью излучающую секцию подземного кабеля левой токовой ветви соединен с входом четвертого преобразователя, второй выход второго преобразователя соединен со вторым заземлителем левой ветви тока передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими секциями подземного кабеля левой токовой ветви передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя через N излучающую секцию подземного кабеля соединен с входом N преобразователя левой токовой ветви, выход N преобразователя соединен с N заземлителем левой ветви тока передающей антенны; правая токовая ветвь передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной
Figure 00000020
содержит: N преобразователей правая токовая ветвь, с первого по N преобразователь, N заземлителей правая токовая ветвь, с первого по N заземлитель, N излучающих секций, с первой по N излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви, при этом клемма «а» соединена через первую излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви передающей антенны с входом первого преобразователя правой ветви тока передающей антенны, первый выход первого преобразователя через вторую излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви соединен с входом второго преобразователя, второй выход первого преобразователя соединен с первым заземлителем правой ветви тока передающей антенны; первый выход второго преобразователя через третью излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви соединен с входом четвертого преобразователя, второй выход второго преобразователя соединен со вторым заземлителем правой ветви тока передающей антенны; таким образом, обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими секциями подземного кабеля и заземлителями правой токовой ветви передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя через N излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви соединен с входом N преобразователя, выход N преобразователя соединен с N заземлителем правой токовой ветви передающей антенны.
Целью изобретения является обеспечение электромагнитной совместимости СНЧ-КНЧ антенны «Системы связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами» с кабельной магистралью управления и связи.
Поставленная цель достигается за счет подключения кабельной магистрали управления и связи к системе управления передающей системы СНЧ-КНЧ антенны, расположенной в центральной токовой цепи и не подверженной влиянию токов растекания, а также размещение системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной в зоне удаленной от концевых заземлителей антенной системы. Следовательно, кабельная магистраль требует защиты только от грозовой активности и не требует специальных мер защиты с помощью необслуживаемых защитных пунктов (НЗП). Этот вариант защиты кабельной магистрали антенной системы СНЧ-КНЧ диапазона, содержащий два концевых заземлителя, между которыми на глубине скин-слоя в земле протекает обратный ток (IОбратный), к концевым заземлителям подключены преобразователи с током (IA), при этом система управления антенной может быть расположена в любом месте между преобразователями в последовательно включенных в антенной системе. К блоку системы управления антенной подключен кабель управления. Так как блок системы управления антенной удален от концевого заземлителя кабель управления не подвержен влиянию токов растекания, учитывая, что:
- обратный ток протекает на глубине скин-слоя или для грунта
σ=5⋅10-4См/м;
- глубина протекания обратного тока не менее
Figure 00000021
В предлагаемой системе предложено пять ветвей.
Имея пять ветвей тока, одновременно работающих на десяти частотах в пяти каналах или на двух частотах в каждом канале передачи данных в каждой ветви тока, например, на частотах:
3 Гц, 10 Гц, 20 Гц, 30 Гц, 40 Гц, 70 Гц, 75 Гц, 90 Гц, 95 Гц и 100 Гц. Скорость передачи одной буквы от 3 до 5 минут на глубину 100 метров на одной частоте. Передача по каналу предающей антенны на подводный объект на десяти частотах увеличивает скорость в десять раз. Причем передача пяти каналов передачи данных возможна на основе коммутатора по различным передающим ветвям или антенным рамкам в зависимости от требуемой глубины и скорость передачи в заданном направлении.
Возможные глубины радиоприема или скин-слой, т.е. глубины проникновения электромагнитных волн в морскую среду с проводимостью σ=1 См/м:
- на частоте 3 Гц -
Figure 00000022
- на частоте 20 Гц -
Figure 00000023
- на частоте 30 Гц -
Figure 00000024
- на частоте 70 Гц -
Figure 00000025
- на частоте 100 Гц -
Figure 00000026
Действительно, резонансная частота f0 сферического резонатора Земля - ионосфера определяется как длина по экватору в 40000 км деленная на скорость света (3⋅108 м/с):
ƒ0=(40000000⋅м)/(3⋅108 м/с)=7⋅Гц
Резонатор Земля - ионосфера резонирует на частоте 7 Гц. Следовательно, частоты от 3 до 300 Гц могут возбуждать данный резонатор при условии, что энергия возбуждения будет достаточной. А возбужденный резонатор имеет практически одинаковую напряженность поля в любой точке земного шара.
В прототипе возбуждение производится «n» генераторами мощностью 100 кВт каждый, которые создают ток в «n» рамочных антеннах. Рамка образуется током антенны, в виде ЛЭП 30 кВ, и обратным током в земле, протекающим между заземлителями.
Известно, что для возбуждения резонатора магнитный момент антенны должен быть не менее или M≥108⋅[A⋅м2]. Магнитный момент рамочной антенны определяется формулой:
Figure 00000027
где IA - ток в антенне в Амперах;
Figure 00000028
- длина антенны в метрах;
h - глубина протекания тока в земле (
Figure 00000029
π=3,14; ƒ - частота электромагнитной волны 3-300 Гц; μ=4⋅π⋅10-7, Гн/м; σ - проводимость земли в районе размещения антенны (от 10-4 до 10-5 См/м).
Расчет показывает, что если ток принять равным IA=1А, глубину протекания обратного тока принять равной h=10 км, то длина антенны должна быть около
Figure 00000030
=1000 км.
Следовательно, чтобы исключить влияние тока на окружающие антенну радиоэлектронные средства (РЭС), высоковольтные линии электропередачи и кабельные магистрали антенна должна иметь малый ток, но большую длину.
Например, влияние частоты 3 Гц очень сильно сказывается, учитывая большую глубину проникновения через экранирующие оболочки кабелей и возбуждает кондуктивные помехи через корпуса радиоэлектронных средств.
Таким образом, антенна СНЧ-КНЧ должна иметь большую длину для достижения заданного магнитного момента и малый ток для обеспечения ее экологической безопасности при эксплуатации, а также обеспечения электромагнитной совместимости с РЭС, кабельной магистралью управления и связи передающей системы антенны, высоковольтными линиями электропередачи и инженерными сооружениями, обеспечение возможности действия подводных объектов на широких океанических просторах путем управления диаграммой направленности СНЧ-КНЧ передающей антенной системы.
На фиг. 1 представлена многоканальная передающая антенна с широкой диаграммой направленности «Системы связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», где:
- 1 - система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной в центральной ветви;
- IA - ток центральной ветви передающей антенны;
-
Figure 00000031
,
Figure 00000032
,
Figure 00000033
,
Figure 00000034
и
Figure 00000035
- токи в первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвях передающей антенны;
-
Figure 00000036
- земляной или обратный ток в первой ветви тока передающей антенны, протекающий между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним N заземлителем первой ветви З1N;
-
Figure 00000037
- обратный ток во второй ветви тока передающей антенны, протекающий между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним N заземлителем второй ветви З2N;
-
Figure 00000038
- обратный ток в третьей ветви тока передающей антенны, протекающий между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним N заземлителем третьей ветви З3N;
-
Figure 00000039
- обратный ток в четвертой ветви тока передающей антенны, протекающий между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним N заземлителем четвертой ветви З4N;
-
Figure 00000040
- обратный ток в пятой токовой ветви передающей антенны, протекающий между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним N заземлителем пятой ветви З5N;
-
Figure 00000041
- ток антенны IA центральной ветви передающей антенны переключателем 5 представляется суммой токов: как током первой антенны
Figure 00000031
длиной
Figure 00000042
, током второй антенны
Figure 00000043
длиной
Figure 00000044
, током третьей антенны
Figure 00000045
длиной
Figure 00000046
, током четвертой антенны
Figure 00000047
длиной
Figure 00000048
, и током пятой антенны
Figure 00000049
длиной
Figure 00000050
(ток центральной ветви есть сумма токов пяти ветвей, как пяти составных частей передающей антенны, причем токи могут быть разных частот из пяти, либо любой вариант: одной, двух, трех и т.д. частот из пяти);
- 30, 31, 32, 33, …, 3N-1, 3N - нулевой, первый, второй третий, …, N-1 и N заземлители центральной ветви для тока передающей антенны;
- 20 - нулевой преобразователь центральной ветви передающей антенны;
- 21, 22, …, 2N-1, 2N - первый, второй, …, N-1 и N преобразователи центральной ветви передающей антенны;
- 40, 41, 42, 43, …, 4N-1, 4N - одна из N излучающих секций центральной ветви передающей антенны длиной
Figure 00000028
, включенная между 20, 1, 21, 22, …, 2N-1, 2N преобразователями (как изолированный проводник длиной не более 20 км, находящийся в земле на глубине hК или называемый подземным или подводным неэкранированным кабелем);
- 211, …, 21N - первый, …, и N преобразователи первой ветви передающей антенны;
- 221, …, 22N - первый, …, и N преобразователи второй ветви передающей антенны;
- 231, …, 23N - первый, …, и N преобразователи третьей ветви передающей антенны;
- 241, …, 24N - первый, …, и N преобразователи четвертой ветви передающей антенны;
- 251, …, 25N - первый, …, и N преобразователи пятой ветви передающей антенны;
- 311, …, 31N - первый, …, и N заземлители первой ветви тока передающей антенны;
- 321, …, 32N - первый, …, и N заземлители второй ветви тока передающей антенны;
- 331, …, 33N - первый, …, и N заземлители третьей ветви тока передающей антенны;
- 341, …, 34N - первый, …, и N заземлители четвертой ветви тока передающей антенны;
-351, …, 35N - первый, …, и N заземлители пятой ветви тока передающей антенны;
- 411, …, 41N - одна из N излучающих секций первой ветви передающей антенны длиной
Figure 00000051
, включенная между 211, …, 21N преобразователями;
- 421, …, 42N - одна из N излучающих секций второй ветви передающей антенны длиной
Figure 00000052
, включенная между 221, …, 22N преобразователями;
- 431, …, 43N - одна из N излучающих секций третьей ветви передающей антенны длиной
Figure 00000053
, включенная между 231, …, 23N преобразователями;
- 441, …, 44N - одна из N излучающих секций четвертой ветви передающей антенны длиной
Figure 00000054
, включенная между 241, …, 24N преобразователями;
- 451, …, 45N - одна из N излучающих секций пятой ветви передающей антенны длиной
Figure 00000055
, включенная между 251, …, 25N преобразователями;
- 5 - коммутатор ветвей, определяет рабочие частоты и направление излучения из пяти дополнительных ветвей тока;
-
Figure 00000056
,
Figure 00000057
,
Figure 00000058
,
Figure 00000059
,
Figure 00000060
- длина первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвей передающей антенны, соответствующих длине обратного тока в каждой ветви;
-
Figure 00000061
- длина центральной ветви передающей антенны;
- ЗК - защищенная подземная кабельная магистраль управления и связи передающей системы.
На фиг. 2 представлены конструктивные особенности многочастотной передающей антенны с управляемой диаграммой направленности и защищенной кабельной магистралью управления и связи «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», где:
- 1 - система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной в центральной ветви, содержащая информационный блок 1-1, управляемый через второй вход по пяти рабочим частотам и модуляции этих частот по информационным каналам через защищенную кабельную магистралью ЗК, через предварительный усилитель 1-2, систему управления, защиты и автоматизации 1-3, усилитель мощности 1-4, согласующее устройство 1-5, индикатор тока антенной системы 1-6, источник электрической энергии 1-7 питания передающей системы 1;
- 20 - нулевой преобразователь центральной ветви;
- 21, 22, 23, 24, 25, …, 2N - первый, второй, третий, четвертый, пятый, …, и N преобразователи центральной ветви;
- 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, …, 3N - нулевой, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, …, и N заземлители центральной ветви;
- 40, 41, 42, 43, 44, 45, …, 4N - одна из N излучающих секций центральной ветви антенной системы длиной
Figure 00000028
, включенная между 20, 21, 22, 23, 24, 25, …, 2N преобразователями (как изолированный проводник длиной не более 20 км, находящийся в земле на глубине hК или называемый подземным или подводным неэкранированным кабелем);
- 211, …, 21N - первый, …, и N преобразователи первой ветви передающей антенны;
- 221, …, 22N - первый, …, и N преобразователи второй ветви передающей антенны;
- 231, …, 23N - первый, …, и N преобразователи третьей ветви передающей антенны;
- 241, …, 24N - первый, …, и N преобразователи четвертой ветви передающей антенны;
- 251, …, 25N - первый, …, и N преобразователи пятой ветви передающей антенны;
- 311, …, 31N - первый, …, и N заземлители первой ветви тока передающей антенны;
- 321, …, 32N - первый, …, и N заземлители второй ветви тока передающей антенны;
- 331, …, 33N - первый, …, и N заземлители третьей ветви тока передающей антенны;
- 341, …, 34N - первый, …, и N заземлители четвертой ветви тока передающей антенны;
- 351, …, 35N - первый, …, и N заземлители пятой ветви тока передающей антенны;
- 411, …, 41N - одна из N излучающих секций первой ветви передающей антенны, включенная между 211, …, 21N преобразователями этой ветви;
- 421, …, 42N - одна из N излучающих секций второй ветви передающей антенны, включенная между 221, …, 22N преобразователями этой ветви;
- 431, …, 43N - одна из N излучающих секций третьей ветви передающей антенны, включенная между 231, …, 23N преобразователями этой ветви;
- 441, …, 44N - одна из N излучающих секций четвертой ветви передающей антенны, включенная между 241, …, 24N преобразователями этой ветви;
- 451, …, 45N - одна из N излучающих секций пятой ветви передающей антенны, включенная между 251, …, 25N преобразователями этой ветви;
- h - глубина протекания обратного тока антенны
Figure 00000062
,
Figure 00000063
,
Figure 00000064
,
Figure 00000065
,
Figure 00000066
для первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвей (определяемая скин-слоем
Figure 00000067
);
- hК- глубина прокладки подземного (подводного) неэкранированного кабеля антенной системы для центральной, первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвей;
-IA - ток в антенне (подземном кабеле) центральной ветви;
-
Figure 00000068
- обратный ток в земле, между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 31N первой ветви передающей антенны;
-
Figure 00000069
- обратный ток в земле, между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 32N второй ветви передающей антенны;
-
Figure 00000070
- обратный ток в земле, между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 33N третьей ветви передающей антенны;
-
Figure 00000071
- обратный ток в земле, между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 34N четвертой ветви передающей антенны;
-
Figure 00000072
- обратный ток в земле, между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 35N пятой ветви передающей антенны;
- 5 - коммутатор ветвей, определяет рабочие частоты и направление излучения из пяти дополнительных ветвей тока.
На фиг. 3 представлен информационный блок 1-1 содержащий в каждом передающем канале два генератора настроенные на две частоты, таким образом, передача информации осуществляется двухчастотным методом: в первом канале передачи данных генератор 16-1 работает на частоте f 1, а генератор 16-2 работает на частоте ƒ2; во втором канале: генератор 17-1 - на ƒ3, а генератор 17-2 - на ƒ4; в третьем канале: генератор 18-1 - на ƒ5, а генератор 18-2 - на ƒ6; в четвертом канале: генератор 19-1 - на ƒ7, а генератор 19-2 - на ƒ8; в пятом канале: генератор 20-1 - на ƒ9, а генератор 20-2 - на ƒ10; десять модуляторов: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, и формирователь спектра 21, при этом первый вход информационного блока 1-1 соединен параллельно с входами десяти генераторов: 16-1, 16-2, 17-1, 17-2, 18-1, 18-2, 19-1, 19-2, 20-1, и 20-2; выход первого генератора 16-1 соединен через первый вход первого модулятора 6 с первым входом формирователя спектра 21; выход второго генератора 16-2 соединен через первый вход второго модулятора 7 со вторым входом формирователя спектра 21; выход третьего генератора 17-1 соединен через первый вход третьего модулятора 8 с третьим входом формирователя спектра 21; выход четвертого генератора 17-2 соединен через первый вход четвертого модулятора 9 с четвертым входом формирователя спектра 21; выход пятого генератора 18-1 соединен через первый вход пятого модулятора 10 с пятым входом формирователя спектра 21; выход шестого генератора 18-2 соединен через первый вход шестого модулятора 11 с шестым входом формирователя спектра 21; выход седьмого генератора 19-1 соединен через первый вход седьмого модулятора 12 с седьмым входом формирователя спектра 21; выход восьмого генератора 19-2 соединен через первый вход восьмого модулятора 13 с восьмым входом формирователя спектра 21; выход девятого генератора 20-1 соединен через первый вход девятого модулятора 14 с девятым входом формирователя спектра 21; выход десятого генератора 20-2 соединен через первый вход десятого модулятора 15 с десятым входом формирователя спектра 21; выход формирователя спектра 23 соединен с выходом информационного блока 1-1; второй вход информационного блока 1-1 соединен параллельно со вторыми входами десяти модуляторов: первого модулятора - 6, второго -7, третьего -8, четвертого - 9, пятого - 10, шестого - 11, седьмого - 12, восьмого - 13, девятого - 14 и десятого - 15.
На фиг. 4 один из N преобразователей любой из 21, 22, 23, 24, 25, …, 2N в центральной ветви тока, любой из 211, …, 21N первой ветви тока, любой из 221, …, 22N второй ветви тока, любой из 231, …, 23N третьей ветви тока, любой из 241, …, 24N четвертой ветви тока, любой из 251, …, 25N пятой ветви тока, где:
- 4 - секция антенной системы (подземного или подводного неэкранированного кабеля), любая 40, 41, 42, 43, 44, 45, …, 4N в центральной токовой ветви, 411, …, 41N в первой токовой ветви, 421, …, 42N второй токовой ветви, 431, …, 43N в третьей токовой ветви, 441, …, 44N четвертой токовой ветви, 451, …, 45N пятой токовой ветви;
- 1-7 - источник электрической энергии;
- 22 - информационный трансформатор;
- 23 - усилитель;
- 24 - блок узкополосных фильтров;
- 25 - формирователь информационных каналов;
- 26 - формирователь спектра передающей антенны;
- 27 - предварительный усилитель;
- 28 - усилитель мощности;
- 29 - регулятор мощности на входе усилителя мощности
- 30 - силовой трансформатор;
- 31 - токовый трансформатор;
-
Figure 00000073
- ток в N-1 секции антенны длинной 20 км;
-
Figure 00000074
- ток в N секции антенны длинной 20 км;
-
Figure 00000075
-
Figure 00000076
- разность токов N-1 секции и N секции антенной системы.
На фиг. 5 преобразователь 20 центральной ветви тока, где:
- 4 - секция антенной системы (подземного или подводного неэкранированного кабеля), 40, 41 в центральной токовой ветви;
- 1-7 - источник электрической энергии;
- 22 - информационный трансформатор;
- 23 - усилитель;
- 24 - блок узкополосных фильтров;
- 25 - формирователь информационных каналов;
- 26 - формирователь спектра передающей антенны;
- 27 - предварительный усилитель;
- 28 - усилитель мощности;
- 29 - регулятор мощности на входе усилителя мощности
- 30 - силовой трансформатор;
- 31 - токовый трансформатор;
-
Figure 00000077
- ток в секции от заземлителя антенны длинной 20 км;
-
Figure 00000078
- ток в секции 40 антенны длинной 20 км;
-
Figure 00000079
-
Figure 00000080
- разность токов секции от заземлителя и секции 40 антенной системы.
На фиг. 6 представлен блок узкополосных фильтров 24 предназначен для выделения частотных каналов передачи и, содержащий десять узкополосных фильтров: узкополосный фильтр 24-1 для выделения первой рабочей частоты ƒ1; узкополосный фильтр 24-2 для выделения второй рабочей частоты ƒ2; узкополосный фильтр 24-3 для выделения третьей рабочей частоты ƒ; узкополосный фильтр 24-4 для выделения четвертой рабочей частоты ƒ4; узкополосный фильтр 24-5 для выделения пятой рабочей частоты ƒ5; узкополосный фильтр 24-6 для выделения шестой рабочей частоты ƒ6; узкополосный фильтр 24-7 для выделения седьмой рабочей частоты ƒ7; узкополосный фильтр 24-8 для выделения восьмой рабочей частоты ƒ8; узкополосный фильтр 24-9 для выделения девятой рабочей частоты ƒ9; узкополосный фильтр 24-10 для выделения десятой рабочей частоты ƒ10; при этом первый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его первым выходом через первый узко полосный фильтр 24-1, второй вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его вторым выходом через второй узкополосный фильтр 24-2, третий вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его третьим выходом через третий узкополосный фильтр 24-3, четвертый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его четвертым выходом через четвертый узкополосный фильтр 24-4, пятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его пятым выходом через пятый узкополосный фильтр 24-5, шестой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его шестым выходом через шестой узкополосный фильтр 24-6, седьмой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его седьмым выходом через седьмой узкополосный фильтр 24-7, восьмой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его восьмым выходом через восьмой узкополосный фильтр 24-8, девятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его девятым выходом через девятый узкополосный фильтр 24-9, десятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его десятым выходом через десятый узкополосный фильтр 24-10.
На фиг. 7 представлен блок формирователей информационных каналов 25, содержащий десять формирователей информационных каналов: формирователь первого информационного канала - 25-1, второго канала -25-2, третьего канала - 25-3, четвертого канала - 25-4, пятого канала - 25-5, шестого канала - 25-6, седьмого канала - 25-7, восьмого канала - 25-8, девятого канала - 25-9, десятого канала - 25-10; при этом первый вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его первым выходом через формирователь первого информационного канала 25-1; второй вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его вторым выходом через формирователь второго информационного канала 25-2; третий вход блок формирователей информационных каналов 25 соединен с его третьим выходом через формирователь третьего информационного канала 25-3; четвертый вход блок формирователей информационных каналов 25 соединен с его четвертым выходом через формирователь четвертого информационного канала 25-4; пятый вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его пятым выходом через формирователь пятого информационного канала 25-5; шестой вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его шестым выходом через формирователь шестого информационного канала 25-6; седьмой вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его седьмым выходом через формирователь седьмого информационного канала 25-7; восьмой вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его восьмым выходом через формирователь восьмого информационного канала 25-8; девятый вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его девятым выходом через формирователь девятого информационного канала 25-9; десятый вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его десятым выходом через формирователь десятого информационного канала 25-10.
На фиг. 8 представлен формирователь информационного канала, любой из десяти: с первого 25-1 по десятый - 25-10; каждый формирователь информационного канала содержит первый усилитель 32, интегральную цепочку 33, первый вентиль В.1, второй усилитель 34, дифференциальную цепочку 35, второй вентиль В.2, третий усилитель 36, генератор тактовых импульсов 37, модулятор 38; при этом вход формирователя информационного канала соединен с первым усилителем 32, выход первого усилителя 32 соединен параллельно через интегральную цепочку 33, через первый вентиль В.1, через второй усилитель 34 со вторым входом модулятора 38, а также через дифференциальную цепочку 35, через второй вентиль В.2, через третий усилитель 36, через генератор тактовых импульсов 37 с первым входом модулятора 38; выход модулятора 38 соединен с выходом формирователя информационного канала.
На фиг. 9 токовый трансформатор 31 содержит трехобмоточный трансформатор Тр.1, с током
Figure 00000081
от N-1 секции антенной системы в первой обмотке 1, с током
Figure 00000082
от N секции антенной системы во второй обмотке 2 токового трансформатора 31, разностный ток (
Figure 00000083
) от N-1 секции антенной системы и N секции антенной системы первой 1 и второй обмоток 2 возбуждаемый в третьей обмотке 3 токового трансформатора 31.
На фиг. 10 представлен коммутатор ветвей 5, который определяет рабочие частоты и направление излучения из пяти дополнительных ветвей тока, содержащий преобразователь на пять каналов 39 и пять пятиконтактных включателей: Вк.1, Вк.2, Вк.3, Вк.4 и Вк.5; при этом вход коммутатора ветвей соединен с входом преобразователя на пять каналов 39; первый выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с первой клеммой «1» первого включателя Вк.1, с первой клеммой «1» второго включателя Вк.2, с первой клеммой «1» третьего включателя Вк.3, с первой клеммой «1» четвертого включателя Вк.4, с первой клеммой «1» пятого включателя Вк.5; второй выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с второй клеммой «2» первого включателя Вк.1, с второй клеммой «2» второго включателя Вк.2, с второй клеммой «2» третьего включателя Вк.3, с второй клеммой «2» четвертого включателя Вк.4, с второй клеммой «2» пятого включателя Вк.5; третий выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с третьей клеммой «3» первого включателя Вк.1, с третьей клеммой «3» второго включателя Вк.2, с третьей клеммой «3» третьего включателя Вк.3, с третьей клеммой «3» четвертого включателя Вк.4, с третьей клеммой «3» пятого включателя Вк.5; четвертый выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с четвертой клеммой «4» первого включателя Вк.1, с четвертой клеммой «4» второго включателя Вк.2, с четвертой клеммой «4» третьего включателя Вк.3, с четвертой клеммой «4» четвертого включателя Вк.4, с четвертой клеммой «4» пятого включателя Вк.5; пятый выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с пятой клеммой «5» первого включателя Вк.1, с пятой клеммой «5» второго включателя Вк.2, с пятой клеммой «5» третьего включателя Вк.3, с пятой клеммой «5» четвертого включателя Вк.4, с пятой клеммой «5» пятого включателя Вк.5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы первого включателя Вк.1 соединены параллельно с первым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы второго включателя Вк.2 соединены параллельно со вторым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы третьего включателя Вк.3 соединены параллельно с третьим выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы четвертого включателя Вк.4 соединены параллельно с четвертым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы пятого включателя Вк.5 соединены параллельно с пятым выходом коммутатора ветвей 5; шестой выход преобразователя на пять каналов 39 соединен с заземлителем через шестой выход коммутатор ветвей 5.
На фиг. 11 представлен преобразователь на пять каналов 39, содержащий 4N - последнюю секцию антенной системы центральной ветви, источник электрической энергии 1-7, информационный трансформатор 22, усилитель 23, блок узкополосных фильтров 24, формирователь информационных каналов 25; формирователи спектра пяти каналов: первого 26-1, второго 26-2, третьего 26-3, четвертого 26-4 и пятого 26-5; предварительные усилители пяти каналов: первого 27-1, второго 27-2, третьего 27-3, четвертого 27-4 и пятого 27-5; усилители мощности пяти каналов: первого 28-1, второго 28-2, третьего 28-3, четвертого 28-4 и пятого 28-5; регулятор мощности на входе усилителя мощности 29; силовые трансформаторы в пяти каналах: первого 30-1, второго 30-2, третьего 30-3, четвертого 30-4 и пятого 30-5; токовый трансформатор 31; IA - ток в N секции 4N центральной ветви антенны длинной 20 км;
Figure 00000084
- ток в первой секции 411÷451 любой из дополнительных пяти ветвей антенны длинной 20 км;
Figure 00000085
- разность токов между током в последней секции 4N центральной ветви и током в первой секции 411÷451 любой дополнительной ветви антенной системы; при этом выход последней секции 4N центральной ветви соединен со входом преобразователя на пять каналов 39, а вход преобразователя на пять каналов 39 соединен через первичную обмотку информационного трансформатора 22, через первый вход токового трансформатора 31, через первый выход токового трансформатора 31 с шестым выходом преобразователя на пять каналов 39; вторичная обмотка информационного трансформатора 22 соединена через усилитель 23 с входом блока узкополосных фильтров 24; десять выходов блока узкополосных фильтров 24 соединены с десятью входами формирователя информационных каналов 25; первый и второй выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом первого формирователи спектра 26-1 первого канала передачи данных; третий и четвертый выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом второго формирователи спектра 26-2 второго канала передачи данных; пятый и шестой выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом третьего формирователи спектра 26-3 третьего канала передачи данных; седьмой и восьмой выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом четвертого формирователи спектра 26-4 четвертого канала передачи данных; девятый и десятый выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом пятого формирователи спектра 26-5 пятого канала передачи данных; выход первого формирователя спектра 26-1 первого канала передачи данных через предварительный усилитель 27-1 соединен с первым входом первого усилителя мощности 28-1 первого канала, выход первого усилителя мощности 28-1 соединен с первичной обмоткой первого силового трансформатора 30-1 первого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-1 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка первого силового трансформатора 30-1 соединена с первым выходом преобразователя на пять каналов 39; выход второго формирователя спектра 26-2 второго канала передачи данных через предварительный усилитель 27-2 соединен с первым входом второго усилителя мощности 28-2 второго канала, выход второго усилителя мощности 28-2 соединен с первичной обмоткой второго силового трансформатора 30-2 второго канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-2 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка второго силового трансформатора 30-2 соединена со вторым выходом преобразователя на пять каналов 39; выход третьего формирователя спектра 26-3 третьего канала передачи данных через предварительный усилитель 27-3 соединен с первым входом третьего усилителя мощности 28-3 третьего канала, выход третьего усилителя мощности 28-3 соединен с первичной обмоткой третьего силового трансформатора 30-3 третьего канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-3 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка третьего силового трансформатора 30-3 соединена с третьим выходом преобразователя на пять каналов 39; выход четвертого формирователя спектра 26-4 четвертого канала передачи данных через предварительный усилитель 27-4 соединен с первым входом четвертого усилителя мощности 28-4 четвертого канала, выход четвертого усилителя мощности 28-4 соединен с первичной обмоткой четвертого силового трансформатора 30-4 четвертого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-4 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка четвертого силового трансформатора 30-4 соединена с четвертым выходом преобразователя на пять каналов 39; выход пятого формирователя спектра 26-5 пятого канала передачи данных через предварительный усилитель 27-5 соединен с первым входом пятого усилителя мощности 28-5 пятого канала, выход пятого усилителя мощности 28-5 соединен с первичной обмоткой пятого силового трансформатора 30-5 пятого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-5 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка пятого силового трансформатора 30-5 соединена с пятым выходом преобразователя на пять каналов 39; первый выход токового трансформатора 31 соединен с шестым выходом преобразователя на пять каналов 39, а второй выход токового трансформатора 31 соединен с входом регулятора мощности усилителей мощности 29, выход регулятора мощности 29 соединен параллельно со вторыми входами пяти усилителей мощности: первого усилителя мощности 28-1, второго усилителя мощности 28-2, третьего 28-3, четвертого 28-4 и пятого усилителя мощности 28-5.
На фиг. 11 представлена максимальная ширина диаграммы направленности передающей антенны при совместной работе центральной ветви тока и как продолжение ее последовательно включенных к центральной ветви дополнительных пяти ветвей тока, пять ветвей работают параллельно и одновременно на собственных частотах или на частотах обоснованных по скорости передачи информации и глубине радиоприема, и входящих в передачу данных пяти каналов «Системы связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами». Например, в направлении «А» излучение на частотах первого канала передачи данных, в направлении «Б» излучение на частотах второго канала, в направлении «В» излучение на частотах третьего канала, в направлении «Г» излучение на частотах четвертого канала, в направлении «Д» излучение на частотах пятого канала.
На основании фиг. 12, где:
- IA - ток в кабеле центральной ветви передающей антенны, как суммарный ток десяти несущих частот пяти каналов: первом - ƒ1 и ƒ2, втором - ƒ3 и ƒ4, третьем - ƒ5 и ƒ6, четвертом - ƒ7 и ƒ8, пятом - ƒ9 и ƒ10;
-
Figure 00000086
- ток в первой ветви не равен нулю и соответствует частотам ƒ1 и ƒ2 первого канала, т.е. первая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.1 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен с первым выходом коммутатора через преобразователь на пять каналов 39 на первый канал передачи данных, через первую клемму первого включателя Вк.1;
-
Figure 00000087
- ток во второй ветви не равен нулю и соответствует частотам ƒ3 и ƒ4 второго канала, т.е. вторая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.2 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен со вторым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на второй канал передачи данных, через вторую клемму второго включателя Вк.2;
-
Figure 00000088
- ток в третьей ветви не равен нулю соответствует частотам ƒ5 и ƒ6 третьего канала, т.е. третья ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.3 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен с третьим выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на третий канал передачи данных, через третью клемму третьего включателя Вк.3;
-
Figure 00000089
- ток в четвертой ветви не равен нулю и соответствует частотам ƒ7 и ƒ8 четвертого канала, т.е. четвертая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.4 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен с четвертым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на четвертый канал передачи данных, через четвертую клемму четвертого включателя Вк.4;
-
Figure 00000090
- ток в пятой ветви не равен нулю и соответствует частотам ƒ9 и ƒ10 пятого канала, т.е. пятая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.5 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен с пятым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на пятый канал передачи данных, через пятую клемму пятого включателя Вк.5;
-
Figure 00000091
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N, или последним заземлителем 31N первой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA частот f 1 и f 2 первого канала и током первой ветви
Figure 00000092
через включатель первый Вк.1 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000093
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N, последним заземлителем 32N второй ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA частот ƒ3 и ƒ4 второго канала, и током второй ветви
Figure 00000094
через включатель второй Вк.2 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000095
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N, последним заземлителем 33N третьей ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA частот ƒ5 и ƒ6 третьего канала и током третьей ветви
Figure 00000096
через включатель третий Вк. 3 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000097
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 34N четвертой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA частот ƒ7 и ƒ8 четвертого канала и током четвертой ветви
Figure 00000098
через включатель четвертый Вк. 4 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000099
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 35N пятой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA частот ƒ9 и ƒ10 пятого канала и током пятой ветви
Figure 00000100
через включатель пятый Вк. 5 в коммутаторе ветвей 5;
- ширина диаграммы направленности антенны в заданном направлении, как сумма диаграмм направленности по направлениям: «А» на частотах ƒ1 и ƒ2 первого канала, «Б» на частотах ƒ3 и ƒ4 второго канала, «В» на частотах ƒ5 и ƒ6 третьего канала, «Г» на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала и «Д» на частотах ƒ9 и ƒ10 пятого канала;
- Е - ширина диаграммы направленности в обратном направлении «Е»;
- UГен - источник ЭДС передающей антенны;
-
Figure 00000101
- ток антенны IА центральной ветви передающей антенны как последовательная цепь включенных к центральной ветви дополнительных пяти ветвей или сумма токов антенны
Figure 00000102
первой ветви длиной
Figure 00000103
, второй ветви
Figure 00000104
длиной
Figure 00000105
, третей ветви
Figure 00000106
длиной
Figure 00000107
, четвертой ветви
Figure 00000108
длиной
Figure 00000109
, пятой ветви
Figure 00000110
длиной
Figure 00000111
(ток центральной ветви поступает последовательно и параллельно по пяти ветвям, т.е. ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие с центральной ветвью и образующие широкую диаграмму направленности в заданном направлении «А», «Б», «В», «Г» и «Д»;).
На фиг. 13 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае совместной работы и последовательно включенных центральной и первой ветвей тока на любом из пяти каналов «Системы связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», например, в направлении «А» излучение обосновано по глубине и скорости передачи данных на втором канале с частотами ƒ3 и ƒ4 второго канала, остальные частоты четырех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит, тогда:
- IA - ток в кабеле центральной ветви частотах ƒ3 и ƒ4 второго канала избранных из пяти каналов передающей антенны;
-
Figure 00000112
- ток в кабеле первой ветви частотах ƒ3 и ƒ4 второго канала избранных из пяти каналов передающей антенны;
-
Figure 00000113
- ток антенны IА центральной ветви передающей антенны равен току антенны
Figure 00000114
первой ветви длиной
Figure 00000115
(ток центральной ветви имеет продолжение в цепи первой ветви; таким образом, ток центральной ветви и первой ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие на любом из пяти каналов и образующие диаграмму направленности в заданном направлении «А» и обратную диаграмму направленности в направлении «Е»).
-
Figure 00000116
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 31N первой ветви передающей антенны, как цепь образованная центральной ветвью и последовательно к ней включенной первой ветви через включатель первый Вк. 1 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора 5 соединен с первым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на второй канал передачи данных, через вторую клемму первого включателя Вк. 1;
-
Figure 00000117
- ток во второй ветви равен нулю, т.е. вторая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 2 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000118
- ток в третьей ветви равен нулю, т.е. третья ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 3 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000119
- ток в четвертой ветви равен нулю, т.е. четвертая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 4 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000120
- ток в пятой ветви равен нулю, т.е. пятая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 5 в коммутаторе ветвей 5.
На фиг. 14 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае совместной работы и последовательно включенных центральной и второй ветвей тока на любом канале из пяти «Системы связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», например, в направлении «Б» излучение обосновано по глубине и скорости передачи данных на четвертом канале с частотами ƒ7 и ƒ8 четвертого канала, остальные частоты четырех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит, тогда:
- IA - ток в кабеле центральной ветви на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала, избранных из пяти каналов передающей антенны;
-
Figure 00000121
- ток в кабеле второй ветви на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала, избранных из пяти каналов передающей антенны;
-
Figure 00000122
- ток антенны IA центральной ветви передающей антенны имеет продолжение в цепи второй ветви
Figure 00000123
длиной
Figure 00000124
(ток центральной ветви протекает во второй ветви; таким образом, центральная ветвь и вторая ветвь как составные части передающей антенны, совместно работающие на любых частотах избранных из пяти каналов и образующие диаграмму направленности в заданном направлении «Б» и обратную диаграмму направленности в направлении «Е»).
-
Figure 00000125
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 32N второй ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA и током второй ветви
Figure 00000126
через включатель второй Вк. 2 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора ветвей 5 соединен со вторым выходом коммутатора ветвей 5 через преобразователь на пять каналов 39 на четвертый канал передачи данных, через четвертую клемму второго включателя Вк. 2;
-
Figure 00000127
- ток в первой ветви равен нулю, т.е. первая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 1 в переключателе ветвей 5;
-
Figure 00000128
- ток в третьей ветви равен нулю, т.е. третья ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 3 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000129
- ток в четвертой ветви равен нулю, т.е. четвертая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 4 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000130
- ток в пятой ветви равен нулю, т.е. пятая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 5 в переключателе ветвей 5.
На фиг. 15 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае совместной работы и последовательно включенных центральной и третьей ветвей тока на любых частотах избранных из пяти каналов «Системы связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», например, в направлении «В» излучение обосновано по глубине и скорости передачи данных на втором канале с частотами ƒ3 и ƒ4 второго канала, остальные частоты четырех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит, тогда:
- IA - ток в кабеле центральной ветви на частотах ƒ3 и ƒ4 второго канала избранных из пяти каналов передающей антенны;
-
Figure 00000131
- ток в кабеле третьей ветви на частотах ƒ3 и ƒ4 второго канала избранных из пяти каналов передающей антенны;
-
Figure 00000132
- ток антенны IА центральной ветви передающей антенны имеет продолжение в цепи третьей ветви
Figure 00000133
длиной
Figure 00000134
(ток центральной ветви протекает в третьей ветви; ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие на частотах ƒ3 и ƒ4 второго канала избранных из пяти каналов и образующие диаграмму направленности в заданную направлении «Д» и обратную диаграмму направленности в направлении «Е»).
-
Figure 00000135
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 33N третьей ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA и током третьей ветви
Figure 00000136
через включатель второй Вк. 3 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора ветвей 5 соединен с третьим выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на третий канал передачи данных, через вторую клемму третьего включателя Вк. 3;
-
Figure 00000137
- ток в первой ветви равен нулю, т.е. первая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 1 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000138
- ток во второй ветви равен нулю, т.е. вторая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 2 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000139
- ток в четвертой ветви равен нулю, т.е. четвертая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 4 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000140
- ток в пятой ветви равен нулю, т.е. пятая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 5 в коммутаторе ветвей 5.
На фиг. 16 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае совместной работы центральной ветви и продолжением ей первой дополнительной ветви, работающей на частотах ƒ1 и ƒ2 первого канала избранных из пяти каналов и второй дополнительной ветви тока, работающей на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала избранных из пяти каналов «Системы связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», в направлениях «А» на частотах ƒ1 и ƒ2 первого канала и «Б» на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала излучение обосновано по глубине и скорости передачи данных, остальные частоты трех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит, тогда:
- IA - ток в кабеле центральной ветви, представляющей совместную передачу частот двух каналов передающей антенны на частотах ƒ1 и ƒ2 первого канала и на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала;
-
Figure 00000141
- ток в первой ветви не равен нулю частотах ƒ1 и ƒ2 первого канала, т.е. первая ветвь, подключена к цепи центральной ветви включателем Вк. 1 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000142
- ток во второй ветви не равен нулю на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала избранных из пяти каналов, т.е. вторая ветвь, подключена к цепи центральной ветви включателем Вк. 2 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000143
- ток антенны IА центральной ветви передающей антенны как сумма токов антенны
Figure 00000144
первой ветви длиной
Figure 00000145
и второй ветви
Figure 00000146
длиной
Figure 00000147
(ток центральной ветви есть сумма токов двух ветвей на любых частотах избранных двух каналов из пяти каналов передаваемых; и ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие и образующие диаграмму направленности в заданном направлении «А» и «Б», и обратную диаграмму направленности в направлении «Е»).
-
Figure 00000148
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 31N первой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA и током первой ветви
Figure 00000149
через включатель первый Вк. 1 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора 5 соединен с первым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на первый канал передачи данных, через первую клемму первого включателя Вк. 1;
-
Figure 00000150
- обратный ток в земле между заземлителем 30 центральной ветви и N заземлителем 32N второй ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви IA и током второй ветви
Figure 00000151
через включатель второй Вк. 2 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора ветвей 5 соединен со вторым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на четвертый канал передачи данных, через четвертую клемму второго включателя Вк. 2;
-
Figure 00000152
- ток в третьей ветви равен нулю, третья ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 3 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000153
- ток в четвертой ветви равен нулю, т.е. четвертая ветвь, отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 4 в коммутаторе ветвей 5;
-
Figure 00000154
- ток в пятой ветви равен нулю, т.е. пятая ветвь, отключена от цепи центральной ветви включателем Вк. 5 в переключателе ветвей 5.
На фиг. 17 представлена картина растекания тока заземлителей 30, 31 и 32. Растекание тока заземлителя 30 происходит в радиусе Rтока заземлителя = 11 км (расстояние растекания тока равное скин-слою в земле в форме полусферы), где 1 - система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, к первому входу которой подсоединена подземная кабельная магистраль ЗК, находящаяся вне зоны тока растекания тока и не подверженная влиянию этого тока, второй вход системы управления 1 соединен через нулевую излучающую секцию 40 центральной ветви передающей антенны длиной 20 км, через преобразователь 20 центральной ветви передающей антенны с концевым заземлителем 30 передающей системы центральной ветви тока антенны СНЧ-КНЧ; заземлители 31 и 32 в рабочем состоянии работой токового трансформатора, представленного на фиг. 9, тока растекания не имеет. Поэтому только в аварийном состоянии один из заземлителей 31 или 32 может стать концевым в антенной системе СНЧ-КНЧ. В этом случае необходимо включение заземлителей в грозозащитный трос кабельной магистрали в разрезные секции общей длины грозозащитного троса как это показано на фиг. 18.
На фиг. 18 представлена топология защищенной подземной кабельной магистрали ЗК и источника влияния токов растекания от заземлителей 31 и 32 при работе антенной системы и при аварийном режиме, где:
- 1 - система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной в центральной ветви;
- 18 - защищенная подземная кабельная магистраль ЗК;
- 19 - контур заземления системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной в центральной ветви;
- 20 - отрезки заземленного грозозащитного троса;
- 21 - заземлители металлических покровов подземного магистрального кабеля;
- 22 - концевые заземлители для каждой части отрезка грозозащитного троса;
- 40, 41, 42 - нулевая, первая и вторая из N секций излучателей антенной системы центральной ветви тока;
- 30, 31, 32 - нулевой, первый и второй заземлитель из N заземлителей, антенной системы;
- а - клеммы или точки подключения заземлителей 22 к отрезкам грозозащитных тросов 20;
- б - клеммы или точки подключения заземлителей 21 к подземному магистральному кабелю 18;
- к - клемма или точка подключения грозозащитного троса с контуру заземления системы управления передающей системы 1.
При этом система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 соединена с контуром заземления 19, первый вход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 соединен с защищенной подземной кабельной магистралью 18, поверх подземного кабеля 18 в среде поверхностного слоя земли расположен разрезной грозозащитный трос 20; первая секция грозового троса 20 соединена с одной стороны через клемму «к» с контуром заземления 19 системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1, с другой стороны первая секция грозового троса заземлена через клемму «а» с собственным заземлителем 22; вторая секция и последующие секции грозозащитного троса 20 заземлены по концам секций через собственные для каждой секции клеммы «а» к собственным в каждой секции заземлителям 22; магистральный кабель заземлен собственными заземлителями 21; второй вход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 соединен с нулевым заземлителем 30 передающей антенны через первую излучающую секцию 41 передающей антенн и преобразователь 20 в ее центральной токовой ветви; выход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 соединен со второй излучающей секцией 42 передающей антенн в ее центральной токовой ветви. Длина разрезных тросов три километра. Общая длина защищенного участка 10 км, исходя из скин-слоя в земле для токов растекания заземлителя.
Принцип действия «Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами» состоит в следующем. Система связи на берегу содержит передающую антенну (фиг. 1, фиг. 2), представляющую центральную ветвь тока, протекающего по подземному протяженному проводнику длиной
Figure 00000155
, изолированному от земли, как проводящей среды. Этот протяженный проводник, или центральная ветвь тока через коммутатор ветвей 5 подключает любую из пяти ветвей тока в зависимости от необходимого для радиосвязи района действия погруженного объекта Мирового океана. Топология трасс центральной и любой из пяти ветвей позволяет выбрать направление излучения, что позволяет управлять диаграммой направленности передающей антенны. Каждая из пяти дополнительных ветвей разделена на N излучающих секций последовательно соединенных между собой.
Прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-антенной системой, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта.
Соседние секции, из N секций, между собой в центральной ветви тока соединены через преобразователь 2N, из N преобразователей в антенной системе, каждый из N преобразователей соединен с собственным заземлителем 3N из N заземлителей. Передающая система 1 (фиг. 2), состоящая из: информационного блока 1-1, содержащего десять каналов передачи данных; предварительного усилителя 1-2; системы управления, защиты и автоматизации 1-3; усилителя мощности 1-4; согласующего устройства 1-5; индикатора тока антенны 1-6 и источника тока 1-7, предназначена для создания в антенной системе заданного тока соответствующего требуемому значению магнитного момента антенны на заданной частоте излучения. В каждом передающем канале, из пяти имеемых каналов в системе, два генератора настроены на две частоты, таким образом, передача информации осуществляется двухчастотным методом в каждом канале, что в два раза увеличивает скорость передачи данных. Поэтому информационный блок 1-1 содержит десять генераторов, десять модуляторов и блок формирования частотного спектра (фиг. 3). Так в первом канале передачи данных генератор 16-1 работает на частоте ƒ1, а генератор 16-2 работает на частоте ƒ2; во втором канале: генератор 17-1 работает на частоте ƒ3, а генератор 17-2 - на ƒ4; в третьем канале: генератор 18-1 работает на частоте 5, а генератор 18-2 - на ƒ6; в четвертом канале: генератор 19-1 работает на частоте, а генератор 19-2 - на ƒ8; в пятом канале: генератор 20-1 работает на частоте ƒ9, а генератор 20-2 - на ƒ10. Десять модуляторов: первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 10, шестой 11, седьмой 12, восьмой 13, девятый 14 и десятый 15; и формирователь спектра 21, при этом первый вход информационного блока 1-1 соединен параллельно с входами десяти генераторов; выход первого генератора 16-1 с частотой ƒ1 соединен через первый вход первого модулятора 6 с первым входом формирователя спектра 21; выход второго генератора 16-2 с частотой ƒ2 соединен через первый вход второго модулятора 7 со вторым входом формирователя спектра 21; выход третьего генератора 17-1 частотой ƒ3 соединен через первый вход третьего модулятора 8 с третьим входом формирователя спектра 21; выход четвертого генератора 17-2 частотой ƒ4 соединен через первый вход четвертого модулятора 9 с четвертым входом формирователя спектра 21; выход пятого генератора 18-1 частотой ƒ5 соединен через первый вход пятого модулятора 10 с пятым входом формирователя спектра 21; выход шестого генератора 18-2 частотой ƒ6 соединен через первый вход шестого модулятора 11 с шестым входом формирователя спектра 21; выход седьмого генератора 19-1 частотой ƒ7 соединен через первый вход седьмого модулятора 12 с седьмым входом формирователя спектра 21; выход восьмого генератора 19-2 частотой ƒ8 соединен через первый вход восьмого модулятора 13 с восьмым входом формирователя спектра 21; выход девятого генератора 20-1 частотой ƒ9 соединен через первый вход девятого модулятора 14 с девятым входом формирователя спектра 21; выход десятого генератора 20-2 частотой ƒ10 соединен через первый вход десятого модулятора 15 с десятым входом формирователя спектра 21; выход формирователя спектра 21 соединен с выходом информационного блока 1-1; второй вход информационного блока 1-1 соединен параллельно со вторыми входами десяти модуляторов.
В передающей системе 1 (фиг. 2) информационный блок 1-1 перестраивается по первому входу на рабочие частоты в каждом из пяти каналов передачи данных, а по второму входу блока 1-1 осуществляется модуляция информацией поступающей по защищенной кабельной линии ЗК. С выхода блока 1-1 информационные каналы поступают на предварительный усилитель 1-2 и далее через него на первый вход усилителя мощности 1-4, последний обеспечивает на своем выходе заданный ток на выходе передающей системы 1 в первой секции 41 антенной системы, причем согласование выходных параметров усилителя мощности 1-4 с первой секцией 4 антенной системы на рабочих частотах осуществляется через первый вход согласующего устройства 1-5. Контроль параметров согласования тока поступающего в первую секцию 41 антенной системы центральной ветви осуществляется в согласующем устройстве 1-5, данные по параметрам согласования, по частоте и величине тока через согласующее устройстве 1-5 поступают по первому входу в систему управления, защиты и автоматизации 1-3. Одновременно, контролируется ток заземлителя 31 через второй вход передающей системы 1, вход усилителя мощности 1-4, через выход индикатора тока антенной системы 1-6 поступают на второй вход системы управления, защиты и автоматизации 1-3. По току заземлителя 31 в системе управления, защиты и автоматизации 1-3 осуществляется контроль работы всей антенной системы ее элементов: преобразователей 2N, заземлителей 3N и N секций, отрезков подземного неэкранированного кабеля 4N: определяется точность настройки антенной системы «Системы связи …» по величине тока, по частоте и по искаженности информации. Регулировка передающей системы 1 осуществляется через выход системы управления, защиты и автоматизации 1-3 для информационного блока 1-1 через его вход, для усилителя мощности 1-4 через его второй вход и согласующее устройство 1-5 через его второй вход.
Таким образом, передающая система 1 задает параметры по частотам в каждом из пяти каналов для работы всей антенной системы по ее пяти ветвям. Так параметры тока по частоте, модуляции и уровню, поступающего на выход передающей системы 1 и протекающего по первой секции 41 кабеля антенной системы должны быть восстановлены каждым из N преобразователей. Следовательно, ток втекающий в заземлитель 3N должен быть равен току первой секции 41 подземного кабеля. Достигается это работой преобразователей 20…2N центральной ветви и 211…25N первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвей передающей антенны, принцип работы преобразователей идентичен в центральной ветви и в пяти дополнительных ветвях и представлен блок-схемой на фиг. 4.
Ток системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 пройдя первую секцию 41 подземного кабеля центральной ветви тока поступает на вход первого преобразователя 21 (фиг. 4). С первого входа преобразователя 21 ток
Figure 00000156
протекает по первичной обмотке 1 информационного трансформатора 22 и далее через первый вход токового трансформатора 31 и второй выход преобразователя 21 поступает на заземлитель 32. За счет взаимной индукции ток
Figure 00000157
первичной обмотки информационного трансформатора 22 во вторичной его обмотке 2 наводится ЭДС, соответствующая параметрам тока
Figure 00000158
в первичной обмотке 1. Эта ЭДС усиливается первым усилителем 23 и поступает на вход блока узкополосных фильтров 24, где происходит выделение десяти частот: ƒ1, ƒ2, ƒ3, ƒ4, ƒ5, ƒ6, ƒ7, ƒ8, ƒ9, ƒ10 по каналам, так что по первому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на первой частоте ƒ1; по второму выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на второй частоте ƒ2; по третьему выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на третьей частоте ƒ3; по четвертому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на четвертой частоте ƒ4; по пятому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на пятой частоте ƒ5; по шестому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на шестой частоте ƒ6; по седьмому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на седьмой частоте ƒ7, по восьмому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на восьмой частоте ƒ8; по девятому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на девятой частоте ƒ9; по десятому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на десятой частоте ƒ10. Десять выходов блока узкополосных фильтров 24 соединены через десять входов формирователя информационных каналов 25 и через десять выходов формирователя информационных каналов 25 с десятью входами формирователя спектра передающей антенны 26. Выход формирователя спектра передающей антенны 26 через предварительный усилитель 27 соединен с первым входом усилителя мощности 28. Высокое напряжение на выходе усилителя мощности 28 создает достаточный ток в первичной обмотке силового трансформатора 30, чтобы во вторичной его обмотке создать требуемый ток для работы второй секции 42 кабеля антенной системы «Системы связи …». Ток второй обмотки силового трансформатора 30 клеммой «в» соединен с первым выходом преобразователя 21, а первый выход преобразователя соединен со второй секцией 42 кабеля антенной системы, возбуждая в секции 42 ток. Данный ток должен быть равен току, возбуждаемому в секции 41 кабеля передающей системой 1. Для контроля тока в секции 41 кабеля клемма «а» вторичной обмотки силового трансформатора соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а второй выход этого токового трансформатора 31 подсоединен через регулятор мощности 29 ко второму входу усилителя мощности 28, чем обеспечивается регулировка уровня мощности на выходе усилителя мощности 28.
На фиг. 6 приведен принцип работы блока узкополосных фильтров 24 содержащий десять фильтров: 24-1, 24-2, 24-3, 24-4, 24-5, 24-6, 24-7, 24-8, 24-9, 24-10. Первый узкополосный фильтр 24-1 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на первой частоте ƒ1. Второй узкополосный фильтр 24-2 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на второй частоте ƒ2. Третий узкополосный фильтр 24-3 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на третьей частоте ƒ3. Четвертый узкополосный фильтр 24-4 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на четвертой частоте ƒ4. Пятый узкополосный фильтр 24-5 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на пятой частоте ƒ5. Шестой узкополосный фильтр 24-6 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на шестой частоте ƒ6. Седьмой узкополосный фильтр 24-7 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на седьмой частоте ƒ7. Восьмой узкополосный фильтр 24-8 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на восьмой частоте ƒ8. Девятый узкополосный фильтр 24-9 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на девятой частоте ƒ9. Десятый узкополосный фильтр 24-10 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на десятой частоте ƒ10. При этом первый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его первым выходом через первый узкополосный фильтр 24-1, второй вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его вторым выходом через второй узкополосный фильтр 24-2, третий вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его третьим выходом через третий узкополосный фильтр 24-3, четвертый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его четвертым выходом через четвертый узкополосный фильтр 24-4, пятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его пятым выходом через пятый узкополосный фильтр 24-5, шестой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его шестым выходом через шестой узкополосный фильтр 24-6, седьмой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его седьмым выходом через седьмой узкополосный фильтр 24-7, восьмой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его восьмым выходом через восьмой узкополосный фильтр 24-8, девятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его девятым выходом через девятый узкополосный фильтр 24-9, десятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его десятым выходом через десятый узкополосный фильтр 24-10.
Формирователь информационных каналов 25 представленный на фиг. 7 обеспечивает на основе полученной информации в каждом канале из блока узкополосных фильтров 24 восстановление информационного канала и передача для формирования общего спектра в формирователь спектра 26 (фиг. 4). Формирователь информационных каналов 25 (фиг. 7) содержит десять формирователей информационных каналов: например, формирователь первого информационного канала - 25-1, второго канала -25-2, третьего канала - 25-3 и так далее до десятого канала - 25-10; при этом первый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его первым выходом через формирователь первого информационного канала 25-1; второй вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его вторым выходом через формирователь второго информационного канала 25-2; третий вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его третьим выходом через формирователь третьего информационного канала 25-3; четвертый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его четвертым выходом через формирователь четвертого информационного канала 25-4; пятый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его пятым выходом через формирователь пятого информационного канала 25-5; шестой вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его шестым выходом через формирователь шестого информационного канала 25-6; седьмой вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его седьмым выходом через формирователь седьмого информационного канала 25-7; восьмой вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его восьмым выходом через формирователь восьмого информационного канала 25-8; девятый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его девятым выходом через формирователь девятого информационного канала 25-9; десятый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его десятым выходом через формирователь десятого информационного канала 25-10.
Формирователь информационного канала (фиг. 8) обеспечивает восстановление полученной информации в каждом из десяти каналов: с первого 25-1 по десятый - 25-10; каждый формирователь информационного канала содержит первый усилитель 32, интегральную цепочку 33, первый вентиль В.1, второй усилитель 34, дифференциальную цепочку 35, второй вентиль В.2, третий усилитель 36, генератор тактовых импульсов 37, модулятор 38; при этом вход формирователя информационного канала соединен с первым усилителем 32, выход первого усилителя 32 соединен параллельно через интегральную цепочку 33, через первый вентиль В.1, через второй усилитель 34 со вторым входом модулятора 38, а также через дифференциальную цепочку 35, через второй вентиль В.2, через третий усилитель 36, через генератор тактовых импульсов 37 с первым входом модулятора 38; выход модулятора 38 соединен с выходом формирователя информационного канала.
Токовый трансформатор 31 (фиг. 9) обеспечивает передачу энергии в секции антенной системы и сравнение токов соседних излучающих отрезков антенной системы с целью обеспечения их равенства. Токовый трансформатор 31 содержит трехобмоточный трансформатор Тр. 1, с током
Figure 00000159
от N-1 секции антенной системы в первой обмотке 1, с током
Figure 00000160
от N секции антенной системы во второй обмотке 2 токового трансформатора 31, разностный ток
Figure 00000161
от N-1 секции антенной системы и N секции антенной системы первой 1 и второй обмоток 2 возбуждаемый в третьей обмотке 3 токового трансформатора 31.
Описанная работа преобразователя 21 является типовой для остальных преобразователей как в центральной ветви тока - от 21 до 2N, так и для дополнительной первой ветви тока - от 211 до 21N, дополнительной второй ветви - от 221 до 22N дополнительной третьей ветви - от 231 до 23N, дополнительной четвертой ветви - от 241 до 24N и дополнительной пятой ветви - от 251 до 25N, поэтому нет необходимости повторять описание их принципа действия.
Преобразователь 20 (фиг. 5) состоит из тех же элементов что и преобразователи 21,…, 2N, 211, …, 25N (фиг. 4), однако данные элементы соединены в преобразователе 20 «зеркально». Работа преобразователя 20 аналогична работе преобразователей 21,…, 2N, 211, …, 25N.
Таким образом, через заземлитель 31, а также через 32, 33, 3N в рабочем состоянии ток не течет, ибо токи первичной и вторичной обмоток в токовом трансформаторе 31 всегда подстраиваются равными по амплитуде, но противоположными по фазе, поэтому компенсируют поля возбуждаемые друг другом. Поэтому заземлители должны быть дешевыми при строительстве. Следовательно, все заземлители при преобразователях являются не рабочими и необходимы только для настройки требуемого тока в антенной системе. Для работы используются только концевой или нулевой 30 заземлитель в центральной ветви тока и последний заземлитель в каждой из пяти ветвей тока, то есть: З1N, З2N, З3N, З4N, З5N заземлители ветвей в антенной системе (фиг. 1, фиг. 2).
Коммутатор ветвей 5 (фиг. 10) содержит преобразователь на пять каналов 39 и пять пятиконтактных включателей: Вк. 1, Вк. 2, Вк. 3, Вк. 4 и Вк. 5; при этом вход коммутатора ветвей соединен с входом преобразователя на пять каналов 39; первый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с первой клеммой «1» первого включателя Вк. 1, с первой клеммой «1» второго включателя Вк. 2, с первой клеммой «1» третьего включателя Вк. 3, с первой клеммой «1» четвертого включателя Вк. 4, с первой клеммой «1» пятого включателя Вк. 5; второй выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с второй клеммой «2» первого включателя Вк. 1, с второй клеммой «2» второго включателя Вк. 2, с второй клеммой «2» третьего включателя Вк. 3, с второй клеммой «2» четвертого включателя Вк. 4, с второй клеммой «2» пятого включателя Вк. 5; третий выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с третьей клеммой «3» первого включателя Вк. 1, с третьей клеммой «3» второго включателя Вк. 2, с третьей клеммой «3» третьего включателя Вк. 3, с третьей клеммой «3» четвертого включателя Вк. 4, с третьей клеммой «3» пятого включателя Вк. 5; четвертый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с четвертой клеммой «4» первого включателя Вк. 1, с четвертой клеммой «4» второго включателя Вк. 2, с четвертой клеммой «4» третьего включателя Вк. 3, с четвертой клеммой «4» четвертого включателя Вк. 4, с четвертой клеммой «4» пятого включателя Вк. 5; пятый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с пятой клеммой «5» первого включателя Вк. 1, с пятой клеммой «5» второго включателя Вк. 2, с пятой клеммой «5» третьего включателя Вк. 3, с пятой клеммой «5» четвертого включателя Вк. 4, с пятой клеммой «5» пятого включателя Вк. 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы первого включателя Вк. 1 соединены параллельно с первым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы второго включателя Вк. 2 соединены параллельно со вторым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы третьего включателя Вк. 3 соединены параллельно с третьим выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы четвертого включателя Вк. 4 соединены параллельно с четвертым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы пятого включателя Вк. 5 соединены параллельно с пятым выходом коммутатора ветвей 5; шестой выход преобразователя на пять каналов 39 соединен с заземлителем через шестой выход коммутатор ветвей 5.
Преобразователь на пять каналов 39 (фиг. 11), содержащий 4N - последнюю секцию антенной системы центральной ветви, источник электрической энергии 1-7, информационный трансформатор 22, усилитель 23, блок узкополосных фильтров 24, формирователь информационных каналов 25; формирователи спектра пяти каналов: первого 26-1, второго 26-2, третьего 26-3, четвертого 26-4 и пятого 26-5; предварительные усилители пяти каналов: первого 27-1, второго 27-2, третьего 27-3, четвертого 27-4 и пятого 27-5; усилители мощности пяти каналов: первого 28-1, второго 28-2, третьего 28-3, четвертого 28-4 и пятого 28-5; регулятор мощности 29 на входе усилителя мощности в каждом из пяти каналов; силовые трансформаторы в пяти каналах: первого 30-1, второго 30-2, третьего 30-3, четвертого 30-4 и пятого 30-5; токовый трансформатор; IA - ток в N секции 4N центральной ветви антенны длинной 20 км;
Figure 00000162
- ток в первой секции 411÷451 любой участок из дополнительных пяти ветвей антенны длинной по 20 км;
Figure 00000163
- разность токов между током в последней секции 4N центральной ветви и током в первой секции 411÷451 любой дополнительной ветви антенной системы; при этом выход последней секции 4N центральной ветви соединен к входу преобразователя на пять каналов 5, а вход преобразователя на пять каналов соединен через первичную обмотку информационного трансформатора, через первый вход токового трансформатора, через первый выход токового трансформатора с шестым выходом преобразователя на пять каналов; вторичная обмотка информационного трансформатора соединена через усилитель с входом блока узкополосных фильтров; десять выходов блока узкополосных фильтров соединены с десятью входами формирователя информационных каналов; первый и второй выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом первого формирователи спектра первого канала передачи данных; третий и четвертый выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом второго формирователи спектра второго канала передачи данных; пятый и шестой выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом третьего формирователи спектра третьего канала передачи данных; седьмой и восьмой выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом четвертого формирователи спектра четвертого канала передачи данных; девятый и десятый выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом пятого формирователи спектра пятого канала передачи данных; выход первого формирователя спектра первого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом первого усилителя мощности первого канала, выход первого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой первого силового трансформатора первого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка первого силового трансформатора соединена с первым выходом преобразователя на пять каналов; выход второго формирователя спектра второго канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом второго усилителя мощности второго канала, выход второго усилителя мощности соединен с первичной обмоткой второго силового трансформатора второго канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка второго силового трансформатора соединена со вторым выходом преобразователя на пять каналов; выход третьего формирователя спектра третьего канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом третьего усилителя мощности третьего канала, выход третьего усилителя мощности соединен с первичной обмоткой третьего силового трансформатора третьего канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка третьего силового трансформатора соединена с третьим выходом преобразователя на пять каналов; выход четвертого формирователя спектра четвертого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом четвертого усилителя мощности четвертого канала, выход четвертого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой четвертого силового трансформатора четвертого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка четвертого силового трансформатора соединена с четвертым выходом преобразователя на пять каналов; выход пятого формирователя спектра пятого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом пятого усилителя мощности пятого канала, выход пятого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой пятого силового трансформатора пятого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка пятого силового трансформатора соединена с пятым выходом преобразователя на пять каналов; первый выход токового трансформатора соединен с шестым выходом преобразователя на пять каналов, а второй выход токового трансформатора соединен с входом регулятора мощности усилителей мощности, выход регулятора мощности соединен параллельно со вторыми входами пяти усилителей мощности: первого усилителя мощности, второго усилителя мощности, третьего, четвертого и пятого усилителя мощности.
Обоснованное распределение каналов передачи по пяти дополнительным ветвям позволяет представить передачу энергии пяти информационных каналов и построить распределение по пяти направлениям, обеспечивая таким образом, одновременно передачу информации на пять объектов находящихся в удаленных районах мирового океана. На фиг. 12-16 представлена специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви тока при последовательном включении к центральной ветви дополнительных пяти ветвей, работающих на собственном информационном канале. Причем пять ветвей включены параллельно и также приведены направленные свойства передающей антенны для нескольких вариантов с различными каналами передачи данных.
Например, на фиг. 12 представлена специфика работы пяти ветвей и каждая на своем канале передачи данных. Ток IA, возбуждаемый генератором ЭДС UГен в центральной ветви спектром пяти каналов, продолжает протекать в виде тока
Figure 00000164
первого канала на частотах ƒ1 и ƒ2 в первой ветви; тока
Figure 00000165
второго канала на частотах ƒ3 и ƒ4 во второй ветви; тока
Figure 00000166
третьего канала на частотах ƒ5 и ƒ6 в третьей ветви; тока
Figure 00000167
четвертого канала на частотах ƒ7 и ƒ8 в четвертой ветви; тока
Figure 00000168
пятого канала на частотах ƒ9 и ƒ10 в пятой ветви через вход коммутатора ветвей 5 и его первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы при замкнутых пяти включателях: Вк. 1, Вк. 2, Вк. 3, Вк. 4 и Вк. 5. При этом разность потенциала генератора ЭДС UГен одновременно приложена к земляной поверхности пяти ветвей. ЭДС генератора между нулевым заземлителем 30 центральной ветви и последним заземлителем 31N первой ветви для частот первого канала, это приводит к протеканию обратного тока
Figure 00000169
. Кроме того, разность потенциала генератора ЭДС UГен между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем 32N второй ветви для частот второго канала, это приводит к протеканию обратного тока
Figure 00000170
. Кроме того, ЭДС генератора между нулевым заземлителем 30 центральной ветви и последним заземлителем 33N третьей ветви для частот третьего канала, это приводит к протеканию обратного тока
Figure 00000171
. Кроме того, ЭДС генератора между нулевым заземлителем 30 центральной ветви и последним заземлителем 34N четвертой ветви для частот четвертого канала, это приводит к протеканию обратного тока
Figure 00000172
. А также ЭДС генератора между нулевым заземлителем 30 центральной ветви и последним заземлителем 35N пятой ветви на частотах пятого, это приводит к протеканию обратного тока
Figure 00000173
. Эти обратные токи:
Figure 00000174
замыкают цепь, и являются токами передающей антенны на пяти каналах, состоящего из центральной ветви ток IА, пяти ветвей тока (
Figure 00000175
) и пяти обратных токов
Figure 00000176
. Направление излучения или диаграмма направленности цепи образованной этими токами соответствует собственной топологии или линиям обратного тока. Причем оконечные заземлители пяти ветвей пространственно разнесены, поэтому топологии обратных токов разнесены и находятся под определенными углами относительно топологии центральной ветви, следовательно пять каналов передачи данных обслуживают свой собственный сектор мирового океана, чем обозначается независимая и одновременная система управления подводными объектами. Сопротивления всех пяти ветвей для тока антенны одинаковы, поэтому токи во всех пяти ветвях могут быть одинаковы и их сумма равна току в центральной ветви. Учитывая топологию обратных токов, ширина диаграмм направленности в направлении заданном образует пять направлений и пять независимых зон обслуживания инфотелекоммуникационной системой: по «А» на частотах ƒ1 и ƒ2 первого канала, по «Б» на частотах ƒ3 и ƒ4 второго канала, по «В» на частотах ƒ5 и ƒ6 третьего канала, по «Г» на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала и по «Д» на частотах ƒ9 и ƒ10 пятого канала, или будет в пять раз шире, чем в направлении «Е» (фиг. 12).
На фиг. 13 показана специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви и первой ветви, а также направленные свойства передающей антенны данного варианта. Причем ток IA, протекающий по подземному кабелю центральной ветви и далее, в подземном кабеле ток
Figure 00000177
первой ветви может быть любого из пяти каналов. Причем если удаленный объект находится на большой глубине целесообразно использовать наименьшие частоты первого канала, т.е. частоты 3 Гц и 10 Гц. В тоже время для сокращения времени передачи информации при небольшой глубине подводного объекта целесообразно использовать более высокие частоты пятого канала, например, частоты 95 Гц и 100 Гц. Путем подключения каналов для совместной работы в коммутаторе ветвей 5 включателем Вк. 1 образуют единую цепь тока, в которой между нулевым заземлителем 30 в центральной ветви и заземлителем последним 31N в первой ветви возникает в земле обратный ток
Figure 00000178
, протекающий в земле на глубине скин-слоя. Таким образом, создается первый замкнутый контур тока второго канала на частотах ƒ3 и ƒ4 или рамка с током, которая является передающей антенной, возбуждаемое ею поле излучения формируется в направлениях прямого и обратного по топологии протекания обратного тока (фиг. 13). При этом задействованы два заземлителя, вокруг которых создается поле и которые формируют диаграмму направленности антенны. В тоже время, учитывая, что ток в кабеле IA и ток обратный в земле
Figure 00000179
равны по величине и обратные по фазе, следовательно, эти токи взаимно компенсируют образованные ими электромагнитные поля. Следовательно, диаграмма направленности (фиг. 13) при работе цепи центральной ветви и первой ветви будет иметь два лепестка: один направлен по топологии обратного тока в направлении «А», а другой в противоположном направлении «Е». Ширина диаграмм направленности в обоих направлениях одинакова.
На фиг. 14 представлена специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви и второй ветви, а также направленные свойства передающей антенны данного варианта. Ток IA, возбуждаемый генератором ЭДС UГен в центральной ветви всех пяти каналов, продолжает протекать в виде тока
Figure 00000180
любого из каналов, обоснованных по необходимой глубине радиоприема или скорости передачи во второй ветви через вход коммутатора 5 и его второй выход. При этом разность потенциала генератора ЭДС UГен четвертого канала на частотах ƒ7 и ƒ8 приложена к земляной поверхности, между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З2N второй ветви приводит к протеканию обратного тока
Figure 00000181
для заданного канала передачи из пяти. Этот ток
Figure 00000182
замыкает цепь, как ток передающей антенны, состоящего из центральной ветви тока IA, второй ветви тока
Figure 00000183
и обратного тока
Figure 00000184
Направление излучения или диаграмма направленности цепи, образованной этими токами на частотах ƒ7 и ƒ8, соответствует собственной топологии или линии обратного тока. Причем токи в заземлителях равны, следовательно, ширина диаграмм направленности в направлении «Б» и «Е» одинакова.
На фиг. 15 представлена специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви и третьей ветви, а также направленные свойства передающей антенны данного варианта. Ток IA для пяти каналов передачи данных, возбуждаемый генератором ЭДС UГен второго канала на частотах ƒ3 и ƒ4 центральной ветви, продолжает протекать в виде тока
Figure 00000185
в третьей ветви с выбором канала передачи обоснованных для глубины подводного объекта или скорости передачи данных. При этом через вход коммутатора ветвей 5 и его третий выход. При этом разность потенциала генератора ЭДС UГен приложена к земляной поверхности, между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З3N третьей ветви на частотах обоснованного канала передачи данных приводит к протеканию обратного тока
Figure 00000186
. Этот ток
Figure 00000187
замыкает цепь, и является током передающей антенны, состоящего из центральной ветви ток IA, третьей ветви тока
Figure 00000188
и обратного тока
Figure 00000189
. Направление излучения или диаграмма направленности цепи, образованной этими токами на частотах ƒ3 и ƒ4, соответствует собственной топологии или линии обратного тока
Figure 00000190
. Причем токи в заземлителях равны, следовательно, ширина диаграмм направленности в направлении «В» и «Е» одинакова.
На фиг. 16 представлена специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви с током на пяти частотах и с ней параллельными первой на частотах ƒ1 и ƒ2 первого канала, и второй ветвями с токами частот ƒ7 и ƒ8, обоснованных для радиоприема, а также направленные свойства передающей антенны данного варианта. Учитывая, что обратные токи образуют две разнесенные линии с разной топологией, следовательно, ширина диаграммы направленности увеличивается в два раза в направлении, т.е. как «А» на частотах ƒ1 и ƒ2 и «Б» на частотах ƒ7 и ƒ8, по сравнению с направлением «Е». В направлении «А» и «Б» ширина диаграммы на фиг. 16 отличается в сравнении с шириной диаграмм направленности на фиг. 13, 14.
Определения освещенных океанических зон на основе обоснованных данных по глубине радиоприема и скорости передачи данных имеет существенное значение, поэтому смена рабочих частот на основе глубины и скорости радиоприема может иметь множество вариантов. Однако уже показанные примеры полностью определяют практическое значение предложенного технического решения по построению радиостанции.
Таким образом, через заземлители 31, 32, …, 3N центральной ветви; 311, …, 31(N-1) первой ветви; 321, …, 32(N-1) второй ветви; 331, …, 33(N-1) третьей ветви; 331, …, 34(N-1) четвертой ветви; 351, …, 35(N-1) пятой ветви в рабочем состоянии ток не течет, ибо токи первичной и вторичной обмоток в токовом трансформаторе 31 каждого преобразователя всегда подстраиваются равными по амплитуде, противоположными по фазе, поэтому компенсируют поля возбуждаемые друг другом. Поэтому заземлители должны быть дешевыми при строительстве. Следовательно, все заземлители при преобразователях являются не рабочими и необходимы только для настройки требуемого тока в антенной системе. Для работы на излучение используются только концевые заземлители в центральной ветви концевой или нулевой 30 и концевые заземлители в каждой ветви из пяти: заземлитель первой ветви 31N; второй -32N; третьей - 33N; четвертой - 34N; пятой - 35N (фиг. 1), причем токи по всей длине антенной системы для каждой секции подземного кабеля должны быть жестко равны (
Figure 00000191
), тогда подземный кабель, все его секции работают как единый не делимый кабель, и следовательно, разрядный ток между концевыми заземлителями будет протекать на глубине скин-слоя для проводимости земли размещения этих заземлителей. Так на частоте 3 Гц скин-слой для σ=10-4⋅См/м, будет равен
Figure 00000192
для концевых заземлителей нулевого 30 и последнего 3N. Глубина протекания обратного тока антенной системы будет 11 км.
Концевые заземлители, таким образом, обеспечиваю электрический контакт с земной поверхностью, причем стремятся создать наилучшие условия для электрического контакта. Это значит уменьшить переходное сопротивление на границе раздела сред металл-земля путем увеличения размеров заземлителей. Наиболее приемлемыми размерами для проводимости земли σ=10-4⋅См/м являются 1000×1000 метров. При этом ток растекания от концевых заземлителей будет представлять полусферу в земле радиусом Rтока заземлителя=11 км., как это было показано расчетами выше. Кабельная подземная магистраль (фиг. 17, 18), обеспечивающая передачу информации от удаленных пунктов управления на вход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 с целью ее излучения в канал на глубокопогруженные и удаленные объекты. Причем система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 находится вне зоны растекания нулевого заземлителя З0 и не требует защиты от токов растекания. Таким образом устраняется влияние на кабельную систему в зонах растекания, которое приводит к возникновению следующих явлений:
- мешающих влияний в информационных каналах;
- опасных влияний в виде напряжений недопустимых в цепях провод - земля для обслуживающего персонала кабельных магистралей;
- разогреву изоляции и ее выгоранию из-за невозможности отвода тепла в кабелях.
Следовательно, необходима защита подземной кабельной магистрали. Подобная защита выполняется на кабельных магистралях при их подходе к высоковольтным подстанциям высоковольтных линий электропередачи (см. Михайлов М.И. Разумов Л.Д. «Защита сооружений связи от опасных и мешающих влияний», - М:, Изд. «Связь» 1978).
Исходя из правил проектирования сооружений связи, в частности кабельных магистралей, подверженных влиянию токов растекания высоковольтных источников, рекомендовано для повышения коэффициента защитного действия (КЗД) кабеля поверх прокладывать грозозащитный трос (фиг. 18). Последний в два раза повышает защищенность кабеля. При трех грозозащитных кабелях защищенность кабеля повышается в четыре раза. Поэтому прокладывают до трех грозозащитных тросов, чем снижают в четыре раза напряжение влияния.
Для защиты подземной кабельной магистрали от антенны «Системы связи СНЧ и КНЧ диапазона с глубокопогруженными удаленными объектами» применимы рекомендуемые методы и показаны на фиг. 18. Кабельная магистраль ЗК 18 соединена по первому входу с системой управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1. При этом система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 имеет собственный контур заземления 19. Необходимость контура заземления обосновывается тем, что потенциал земной поверхности и аппаратурного комплекса системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1 будет значительно отличаться и превысит нормы допустимых уровней для обслуживающего персонала. Аппаратура, находящаяся под напряжением, должна иметь собственный контур заземления. Назначение контура заземления 19 выровнять их значения. Экранная оболочка подземной кабельной магистрали 18 соединена с собственными заземлителями 21 в трех точках клеммами «б» в зоне действия заземлителей 31 и 32. что создает единый потенциал поверхности среды по трассе кабельной магистрали. Для увеличения экранирующих свойств поверхности земли поверх кабельной магистрали (фиг. 18) проложен грозозащитный трос 20. Причем трос разрезной, разделенный на три секции по три километра каждый. Общая длина защищенной магистрали в пределах скин-слоя, т.е. около 10 км или глубины растекания тока заземлителя в земле. Первая секция соединена с одной стороны к клемме «к» контура заземления системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1, а с другой стороны - к собственному заземлителю 22 через клемму «а». Последующие два отрезка грозозащитного троса 20 заземлены через клеммы «а» на собственные заземлители 22. Таким образом, образован эквипотенциальный слой в поверхности размещения подземной кабельной магистрали 18, чем достигается снижение влияния кондуктивных токов на проводные цепи.
Авторам неизвестны технические решения из области радиосвязи, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам заявленного устройства. Авторам неизвестны технические решения из других областей техники, обладающие свойствами заявленного технического объекта изобретения. Таким образом, заявленное техническое решение, по мнению авторов, обладает критерием существенных признаков.

Claims (16)

1. Система связи сверхнизкочастотного (СНЧ) и крайне низкочастотного (КНЧ) диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами, содержащая расположенную на берегу первую систему управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, к первому входу которой подключена подземная информационная кабельная магистраль, а выход первой системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной соединен с центральной ветвью передающей СНЧ-КНЧ антенны, выполненной в виде длинного экранированного подземного или подводного кабеля, разделенного на N секций, включающих преобразователи с излучателями, каждый из которых соединен с заземлителем, при этом первая система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной включает последовательно соединенные задающий генератор, модулятор, усилитель мощности, согласующее устройство и схему управления, защиты и автоматизации, а также индикатор тока антенны и источник тока, причем прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ антенной, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта, отличающаяся тем, что дополнительно на конце центральной ветви передающей СНЧ-КНЧ антенны включен пятиконтактный коммутатор с выключателями на выходах, разделяющий центральную ветвь передающей СНЧ-КНЧ антенны на пять ветвей адресного излучения на погруженные и удаленные объекты с рабочими частотами в направлении излучения, образуя систему управления передачи информации по заданной глубине погружения объектов, причем первая система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной размещена между двумя преобразователями в центральной ветви, не имеющими токов растекания собственных заземлителей, при этом передающая СНЧ-КНЧ антенна состоит из центральной ветви и разнесенных посредством пятиконтактного коммутатора ветвей в пространстве дополнительных ветвей, которые образуют рамочные антенны, обеспечивающие выбор направления излучения в зависимости от подбора варианта соединения центральной ветви тока и дополнительно одной или несколько ветвей тока через пятиконтактный коммутатор ветвей, каждая дополнительная ветвь выполнена в виде длинного экранированного подземного или подводного кабеля, разделенного на секции, включающие преобразователи с излучателями, каждый из которых соединен с заземлителем, в пятиконтактном коммутаторе расположена вторая система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, состоящая из информационного блока, выход которого через предварительный усилитель соединен с первым входом усилителя мощности, выход системы управления, защиты и автоматизации соединен параллельно со вторым входом усилителя мощности с первым входом информационного блока и со вторым входом согласующего устройства; второй выход усилителя мощности является выходом второй системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной.
2. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 1, отличающаяся тем, что информационный блок системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной содержит пять каналов передачи данных, причем в каждом канале передачи данных два генератора настроены на две частоты, таким образом, передача информации осуществляется двухчастотным методом: в первом канале передачи два генератора работают: один на частоте ƒ1, второй - ƒ2; во втором канале: на ƒ3 и ƒ4; в третьем канале: на ƒ5, и ƒ6; в четвертом канале: на ƒ7 и ƒ8; в пятом канале: на ƒ9 и ƒ10; десять модуляторов и формирователь спектра, при этом первый вход информационного блока соединен параллельно с входами десяти генераторов; выход первого генератора с частотой ƒ1 соединен через первый вход первого модулятора с первым входом формирователя спектра; выход второго генератора с частотой ƒ2 соединен через первый вход второго модулятора со вторым входом формирователя спектра; выход третьего генератора с частотой ƒ3 соединен через первый вход третьего модулятора с третьим входом формирователя спектра; выход четвертого генератора с частотой ƒ4 соединен через первый вход четвертого модулятора с четвертым входом формирователя спектра; выход пятого генератора с частотой ƒ5 соединен через первый вход пятого модулятора с пятым входом формирователя спектра; выход шестого генератора с частотой ƒ6 соединен через первый вход шестого модулятора с шестым входом формирователя спектра; выход седьмого генератора с частотой ƒ7 соединен через первый вход седьмого модулятора с седьмым входом формирователя спектра; выход восьмого генератора с частотой ƒ8 соединен через первый вход восьмого модулятора с восьмым входом формирователя спектра; выход девятого генератора с частотой ƒ9 соединен через первый вход девятого модулятора с девятым входом формирователя спектра; выход десятого генератора с частотой ƒ10 соединен через первый вход десятого модулятора с десятым входом формирователя спектра; выход формирователя спектра соединен с выходом информационного блока; второй вход информационного блока соединен параллельно со вторыми входами десяти модуляторов.
3. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 2, отличающаяся тем, что любой из N преобразователей, кроме нулевого, в центральной ветви тока, в первой ветви тока, во второй ветви тока, в третьей ветви тока, в четвертой ветви тока, в пятой ветви тока содержит источник электрической энергии, информационный трансформатор, первый усилитель, блок узкополосных фильтров, формирователь информационных каналов, формирователь спектра передающей антенны, предварительный усилитель, усилитель мощности, регулятор мощности на входе усилителя мощности, силовой трансформатор, токовый трансформатор, при этом вход N-1 излучающей секции подземного кабеля антенны соединен через первичную обмотку информационного трансформатора с первым входом токового трансформатора и через первый выход токового трансформатора со вторым выходом преобразователя N, вторичная обмотка информационного трансформатора соединена через первый усилитель со входом блока узкополосных фильтров, десять выходов блока узкополосных фильтров соединены с десятью входами формирователя информационных каналов; десять выходов формирователя информационных каналов соединены с десятью входами формирователя спектра передающей антенны, выход формирователя спектра передающей антенны соединен с первым входом усилителя мощности через предварительный усилитель; выход усилителя мощности соединен с первичной обмоткой силового трансформатора, вторичная обмотка силового трансформатора клеммой «в» соединена с первым выходом преобразователя N и с входом N излучающей секции подземного кабеля передающей антенны, а клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора; второй выход токового трансформатора соединен со вторым входом усилителя мощности через регулятор мощности усилителя мощности.
4. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 3, отличающаяся тем, что нулевой преобразователь в центральной ветви тока содержит источник электрической энергии, информационный трансформатор, первый усилитель, блок узкополосных фильтров, формирователь информационных каналов, формирователь спектра передающей антенны, предварительный усилитель, усилитель мощности, регулятор мощности на входе усилителя мощности, силовой трансформатор, токовый трансформатор, при этом вход первой излучающей секции подземного кабеля антенны соединен через первичную обмотку информационного трансформатора с первым входом токового трансформатора и через первый выход токового трансформатора со вторым выходом нулевого преобразователя, вторичная обмотка информационного трансформатора соединена через первый усилитель со входом блока узкополосных фильтров, десять выходов блока узкополосных фильтров соединены с десятью входами формирователя информационных каналов; десять выходов формирователя информационных каналов соединены с десятью входами формирователя спектра передающей антенны, выход формирователя спектра передающей антенны соединен с первым входом усилителя мощности через предварительный усилитель; выход усилителя мощности соединен с первичной обмоткой силового трансформатора, вторичная обмотка силового трансформатора клеммой «в» соединена с первым выходом нулевого преобразователя и с входом нулевой излучающей секции подземного кабеля передающей антенны, а клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора; второй выход токового трансформатора соединен со вторым входом усилителя мощности через регулятор мощности усилителя мощности.
5. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 4, отличающаяся тем, что блок узкополосных фильтров в каждом из N преобразователей содержит десять узкополосных фильтров: первый узкополосный фильтр на рабочую частоту ƒ1; второй узкополосный фильтр на рабочую частоту ƒ2; третий узкополосный фильтр на частоту ƒ3; четвертый узкополосный фильтр на частоту ƒ4; пятый узкополосный фильтр на частоту ƒ5; шестой узкополосный фильтр на частоту ƒ6; седьмой узкополосный фильтр на частоту ƒ7; восьмой узкополосный фильтр на частоту ƒ8; девятый узкополосный фильтр на частоту ƒ9; десятый узкополосный фильтр на частоту ƒ10; при этом первый вход блока узкополосных фильтров соединен с его первым выходом через первый узкополосный фильтр, второй вход блока узкополосных фильтров соединен с его вторым выходом через второй узкополосный фильтр, третий вход блока узкополосных фильтров соединен с его третьим выходом через третий узкополосный фильтр, четвертый вход блока узкополосных фильтров соединен с его четвертым выходом через четвертый узкополосный фильтр, пятый вход блока узкополосных фильтров соединен с его пятым выходом через пятый узкополосный фильтр, шестой вход блока узкополосных фильтров соединен с его шестым выходом через шестой узкополосный фильтр, седьмой вход блока узкополосных фильтров соединен с его седьмым выходом через седьмой узкополосный фильтр, восьмой вход блока узкополосных фильтров соединен с его восьмым выходом через восьмой узкополосный фильтр, девятый вход блока узкополосных фильтров соединен с его девятым выходом через девятый узкополосный фильтр, десятый вход блока узкополосных фильтров соединен с его десятым выходом через десятый узкополосный фильтр.
6. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 5, отличающаяся тем, что блок формирователей информационных каналов, содержит десять формирователей информационных каналов, при этом первый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его первым выходом через формирователь первого информационного канала; второй вход блока формирователей информационных каналов соединен с его вторым выходом через формирователь второго информационного канала; третий вход блок формирователей информационных каналов соединен с его третьим выходом через формирователь третьего информационного канала; четвертый вход блок формирователей информационных каналов соединен с его четвертым выходом через формирователь четвертого информационного канала; пятый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его пятым выходом через формирователь пятого информационного канала; шестой вход блока формирователей информационных каналов соединен с его шестым выходом через формирователь шестого информационного канала; седьмой вход блока формирователей информационных каналов соединен с его седьмым выходом через формирователь седьмого информационного канала; восьмой вход блока формирователей информационных каналов соединен с его восьмым выходом через формирователь восьмого информационного канала; девятый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его девятым выходом через формирователь девятого информационного канала; десятый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его десятым выходом через формирователь десятого информационного канала.
7. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 6, отличающаяся тем, что формирователь информационного канала, любой из десяти, содержит первый усилитель, интегральную цепочку, первый вентиль В.1, второй усилитель, дифференциальную цепочку, второй вентиль В.2, третий усилитель, генератор тактовых импульсов, модулятор; при этом вход формирователя информационного канала соединен с первым усилителем, выход первого усилителя соединен параллельно со вторым входом модулятора через интегральную цепочку, через первый вентиль В.1, через второй усилитель, а также с первым входом модулятора через дифференциальную цепочку, через второй вентиль В.2, через третий усилитель, через генератор тактовых импульсов; выход модулятора соединен с выходом формирователя информационного канала.
8. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 7, отличающаяся тем, что каждый из N токовых трансформаторов каждого из N преобразователей как центральной ветви тока, так и дополнительных пяти ветвей тока содержит трехобмоточный трансформатор, при этом первый вход токового трансформатора через первую обмотку трехобмоточного трансформатора соединен с клеммой «а», второй вход токового трансформатора через вторичную обмотку трехобмоточного трансформатора соединен с клеммой «а», второй выход токового трансформатора через третью обмотку трехобмоточного трансформатора соединен с клеммой «а», клемма «а» является «земляным проводом», который соединен с первым выходом токового трансформатора, и заземлена на заземлитель, собственный у каждого преобразователя; ток
Figure 00000193
от N-1 излучающей секции подземного кабеля передающей антенны протекает по первичной обмотке через первый вход на выход токового трансформатора к заземлителю каждого из N преобразователей, ток
Figure 00000194
в N излучающей секции подземного кабеля передающей антенны протекает по второй обмотке токового трансформатора, втекает через первый выход от заземлителя, разностный ток
Figure 00000195
от N-1 излучающей секции и N излучающей секции антенны первой и второй обмоток возбуждается в третьей обмотке токового трансформатора, соединенной с вторым выходом токового трансформатора.
9. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 8, отличающаяся тем, что коммутатор ветвей содержит преобразователь на пять каналов и пять пятиконтактных включателей: Вк.1, Вк.2, Вк.3, Вк.4 и Вк.5; при этом вход коммутатора ветвей соединен с входом преобразователя на пять каналов; первый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с первой клеммой «1» первого включателя Вк.1, с первой клеммой «1» второго включателя Вк.2, с первой клеммой «1» третьего включателя Вк.3, с первой клеммой «1» четвертого включателя Вк.4, с первой клеммой «1» пятого включателя Вк.5; второй выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с второй клеммой «2» первого включателя Вк.1, с второй клеммой «2» второго включателя Вк.2, с второй клеммой «2» третьего включателя Вк.3, с второй клеммой «2» четвертого включателя Вк.4, с второй клеммой «2» пятого включателя Вк.5; третий выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с третьей клеммой «3» первого включателя Вк.1, с третьей клеммой «3» второго включателя Вк.2, с третьей клеммой «3» третьего включателя Вк.3, с третьей клеммой «3» четвертого включателя Вк.4, с третьей клеммой «3» пятого включателя Вк.5; четвертый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с четвертой клеммой «4» первого включателя Вк.1, с четвертой клеммой «4» второго включателя Вк.2, с четвертой клеммой «4» третьего включателя Вк.3, с четвертой клеммой «4» четвертого включателя Вк.4, с четвертой клеммой «4» пятого включателя Вк.5; пятый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с пятой клеммой «5» первого включателя Вк.1, с пятой клеммой «5» второго включателя Вк.2, с пятой клеммой «5» третьего включателя Вк.3, с пятой клеммой «5» четвертого включателя Вк.4, с пятой клеммой «5» пятого включателя Вк.5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы первого включателя Вк.1 соединены параллельно с первым выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы второго включателя Вк.2 соединены параллельно со вторым выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы третьего включателя Вк.3 соединены параллельно с третьим выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы четвертого включателя Вк.4 соединены параллельно с четвертым выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы пятого включателя Вк.5 соединены параллельно с пятым выходом коммутатора ветвей; шестой выход преобразователя на пять каналов соединен с заземлителем через шестой выход коммутатора ветвей.
10. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 9, отличающаяся тем, что преобразователь на пять каналов, содержащий 4N - последнюю секцию антенной системы центральной ветви, источник электрической энергии, информационный трансформатор, усилитель, блок узкополосных фильтров, формирователь информационных каналов; формирователи спектра пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; предварительные усилители пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; усилители мощности пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; регулятор мощности на входе усилителя мощности; силовые трансформаторы в пяти каналах: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; токовый трансформатор; IA - ток в N секции 4N центральной ветви антенны длиной 20 км;
Figure 00000196
- ток в первой секции 411÷451 любого участка из дополнительных пяти ветвей антенны длиной по 20 км;
Figure 00000197
- разность токов между током в последней секции N центральной ветви и током в первой секции 411÷451 любой дополнительной ветви антенной системы; при этом выход последней секции 4N центральной ветви соединен к входу преобразователя на пять каналов, а вход преобразователя на пять каналов соединен через первичную обмотку информационного трансформатора, через первый вход токового трансформатора, через первый выход токового трансформатора с шестым выходом преобразователя на пять каналов; вторичная обмотка информационного трансформатора соединена через усилитель с входом блока узкополосных фильтров; десять выходов блока узкополосных фильтров соединены с десятью входами формирователя информационных каналов; первый и второй выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом первого формирователи спектра первого канала передачи данных; третий и четвертый выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом второго формирователи спектра второго канала передачи данных; пятый и шестой выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом третьего формирователи спектра третьего канала передачи данных; седьмой и восьмой выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом четвертого формирователи спектра четвертого канала передачи данных; девятый и десятый выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом пятого формирователи спектра пятого канала передачи данных; выход первого формирователя спектра первого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом первого усилителя мощности первого канала, выход первого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой первого силового трансформатора первого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка первого силового трансформатора соединена с первым выходом преобразователя на пять каналов; выход второго формирователя спектра второго канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом второго усилителя мощности второго канала, выход второго усилителя мощности соединен с первичной обмоткой второго силового трансформатора второго канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка второго силового трансформатора соединена со вторым выходом преобразователя на пять каналов; выход третьего формирователя спектра третьего канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом третьего усилителя мощности третьего канала, выход третьего усилителя мощности соединен с первичной обмоткой третьего силового трансформатора третьего канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка третьего силового трансформатора соединена с третьим выходом преобразователя на пять каналов; выход четвертого формирователя спектра четвертого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом четвертого усилителя мощности четвертого канала, выход четвертого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой четвертого силового трансформатора четвертого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка четвертого силового трансформатора соединена с четвертым выходом преобразователя на пять каналов; выход пятого формирователя спектра пятого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом пятого усилителя мощности пятого канала, выход пятого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой пятого силового трансформатора пятого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка пятого силового трансформатора соединена с пятым выходом преобразователя на пять каналов; первый выход токового трансформатора соединен с шестым выходом преобразователя на пять каналов, а второй выход токового трансформатора соединен с входом регулятора мощности усилителей мощности, выход регулятора мощности соединен параллельно со вторыми входами пяти усилителей мощности: первого усилителя мощности, второго усилителя мощности, третьего, четвертого и пятого усилителей мощности.
11. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 10, отличающаяся тем, что излучение пяти каналов в пяти одновременно направлениях на основе использования пяти ветвей тока, например излучение первого информационного канала в направлении «А»; излучение второго информационного канала в направлении «Б»; излучение третьего информационного канала в направлении «В»; излучение четвертого информационного канала в направлении «Г» и излучение пятого информационного канала в направлении «Д», содержит цепь с током в ней, содержащую последовательно включенные цепь центральной ветви тока и последовательно соединенные через коммутатор ветвей пять дополнительных ветвей тока, источник напряжения UГен по цепи центральной ветви возбуждает ток IA ней, этот ток последовательно протекает начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей и через пять замкнутых включателей протекает на пять выходов коммутатора ветвей, образуя деление тока IA центральной ветви на равные токи пяти ветвей тока, или
Figure 00000198
, при этом вход коммутатора ветвей соединен с первым выходом коммутатора через преобразователь на пять каналов первую клемму первого включателя Вк.1, тогда ток из центральной ветви протекает по первой ветви
Figure 00000199
через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей первой ветви и достигает последнего заземлителя первой ветви З1N, напряжение источника UГен первого канала на частоте ƒ1 и ƒ2 передачи данных между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем первый ветви З1N вызывает появление обратного тока
Figure 00000200
, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения «А» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами на частотах ƒ1 и ƒ2 в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000199
в первой ветви и током
Figure 00000200
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З1N первой ветви; кроме того, вход коммутатора ветвей соединен со вторым выходом коммутатора через преобразователь на пять каналов, через короткозамкнутую вторую клемму второго включателя Вк.2, ток протекает по второй ветви
Figure 00000201
через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей второй ветви и достигает последнего заземлителя второй ветви З2N, напряжение источника UГен для частот ƒ3 и ƒ4 между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем второй ветви З2N вызывает появление обратного тока
Figure 00000202
, причем топология протекания этого обратного тока с учетом второй ветви дает направление излучения «Б» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней на частотах ƒ3 и ƒ4 передачи данных второго канала: током IA центральной ветви, током
Figure 00000201
во второй ветви и током
Figure 00000202
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З2N второй ветви; кроме того, вход коммутатора ветвей соединен с третьим выходом коммутатора ветвей через преобразователь на пять каналов, через короткозамкнутую третью клемму третьего включателя Вк.3, ток протекает по третьей ветви
Figure 00000203
на частотах ƒ5 и ƒ6 третьего канала передачи данных, через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей третьей ветви и достигает последнего заземлителя третьей ветви З3N, напряжение источника UГен на частотах ƒ5 и ƒ6 третьего канала между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем третьей ветви З3N вызывает появление обратного тока
Figure 00000204
, причем топология протекания этого обратного тока с учетом третьей ветви дает направление излучения «В» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000203
в третьей ветви и током
Figure 00000204
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З3N третьей ветви; кроме того, вход коммутатора ветвей соединен с четвертым выходом коммутатора ветвей через преобразователь на пять каналов, через короткозамкнутую четвертую клемму четвертого включателя Вк.4, ток протекает по четвертой ветви
Figure 00000205
для частот пропускания ƒ7 и ƒ8 четвертого канала передачи данных через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей четвертой ветви и достигает последнего заземлителя четвертой ветви З4N, напряжение источника UГен частот ƒ7 и ƒ8 между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем четвертой ветви З4N вызывает появление обратного тока
Figure 00000206
, причем топология протекания этого обратного тока с учетом четвертой ветви дает направление излучения «Г» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000205
в четвертой ветви и током
Figure 00000206
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З4N четвертой ветви; кроме того, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов с пятым выходом коммутатора через короткозамкнутую пятую клемму пятого включателя Вк.5, ток протекает по пятой ветви
Figure 00000207
для частот пропускания ƒ9 и ƒ10 через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей пятой ветви и достигает последнего заземлителя пятой ветви З5N, напряжение источника UГен частот ƒ9 и ƒ10 между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем пятой ветви З5N вызывает появление обратного тока
Figure 00000208
, причем топология протекания этого обратного тока с учетом пятой ветви дает направление излучения «Д» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000207
в пятой ветви и током
Figure 00000208
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З5N пятой ветви; суммарное поле излучения для пяти каналов передачи данных током в пяти ветвях, подключенных к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «А», «Б», «В», «Г» и «Д» при обратном излучении диаграммы направленности по «Е».
12. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 11, отличающаяся тем, что излучение одного из пяти обоснованных по глубине и скорости передачи данных каналов в одном направлении на основе использования первой ветви тока, при этом остальные четыре канала в системе управления передающей СНЧ-КНЧ антенной могут быть отключены, например излучение только в направлении «А» содержит цепь с током в ней на частотах ƒ3 и ƒ4 передачи данных второго канала, содержащую последовательно включенные цепь центральной ветви тока и последовательно соединенную через коммутатор ветвей, при замкнутом только первом включателе соединенную с первой ветвью тока; источник напряжения UГен на частотах ƒ3 и ƒ4 передачи данных второго канала по цепи центральной ветви возбуждает ток IA в ней, этот ток последовательно протекает начиная с нулевой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей, при этом вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов с первым выходом коммутатора через короткозамкнутую вторую клемму первого включателя Вк.1, первый выход коммутатора ветвей, образуя равенство тока IA центральной ветви и тока первой ветви тока на частотах ƒ3 и ƒ4, или
Figure 00000209
, при этом ток протекает по первой ветви
Figure 00000210
через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей первой ветви и достигает последнего заземлителя первой ветви З1N, напряжение источника UГен на частотах ƒ3 и ƒ4 между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем первый ветви З1N вызывает появление обратного тока
Figure 00000211
, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения «А» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000210
в первой ветви и током
Figure 00000211
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З1N первой ветви; поле излучения на частотах ƒ3 и ƒ4 от первой ветви, подключенной к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «А» при обратном излучении диаграммы направленности по «Е».
13. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 12, отличающаяся тем, что излучение одного из пяти обоснованных по глубине и скорости передачи данных каналов в одном направлении на основе использования второй ветви тока, при этом остальные четыре канала в системе управления передающей СНЧ-КНЧ антенной могут быть отключены, например излучение только в направлении «В», содержит цепь с током в ней на частотах ƒ7 и ƒ8 передачи данных четвертого канала, содержащую последовательно включенную цепь центральной ветви тока и последовательно соединенную через коммутатор ветвей, при замкнутом только четвертом включателе, вторую ветвь тока; источник напряжения Uген на частотах ƒ7 и ƒ8 по цепи центральной ветви возбуждает ток IA в ней, этот ток последовательно протекает начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов со вторым выходом коммутатора через короткозамкнутую четвертую клемму второго включателя Вк.2, ток через замкнутый включатель протекает на второй выход коммутатора ветвей, образуя равенство тока IA центральной ветви и тока второй ветви тока на частотах ƒ7 и ƒ8, или
Figure 00000212
, при этом ток протекает по второй ветви
Figure 00000213
через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей второй ветви и достигает последнего заземлителя второй ветви З2N, напряжение источника UГен на частотах ƒ7 и ƒ8 между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем второй ветви З2N вызывает появление обратного тока
Figure 00000214
, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения по «Б» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000213
во второй ветви и током
Figure 00000214
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З2N второй ветви; поле излучения на частотах ƒ7 и ƒ8 четвертого канала передачи данных от второй ветви, подключенной к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «Б» при обратном излучении диаграммы направленности по «Е».
14. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 13, отличающаяся тем, что излучение одного из пяти обоснованных по глубине и скорости передачи данных каналов в одном направлении на основе использования третьей ветви тока, при этом остальные четыре канала в системе управления передающей СНЧ-КНЧ антенной могут быть отключены, например излучение только в направлении «В», содержит цепь с током в ней на частотах ƒ3 и ƒ4 передачи данных второго канала, содержащую последовательно включенную цепь центральной ветви тока и последовательно соединенную через коммутатор ветвей третью ветвь тока, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов с третьим выходом коммутатора через короткозамкнутую вторую клемму третьего включателя Вк.3, ток через замкнутый включатель протекает на третий выход коммутатора ветвей; источник напряжения UГен по цепи центральной ветви возбуждает ток IA в ней на частотах ƒ3 и ƒ4 передачи данных второго канала, этот ток последовательно протекает начиная с нулевой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей и через третий замкнутый включатель протекает на третий выход переключателя ветвей, образуя равенство тока IA центральной ветви и тока третий ветви тока, или
Figure 00000215
, при этом ток
Figure 00000216
протекает по третьей ветви на частотах ƒ3 и ƒ4 передачи данных второго канала через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей третьей ветви и достигает последнего заземлителя третьей ветви З3N, напряжение источника UГен на частотах ƒ3 и ƒ4 передачи данных второго канала между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем третьей ветви З3N вызывает появление обратного тока
Figure 00000217
, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения по «В» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000216
в третьей ветви и током
Figure 00000217
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З3N третьей ветви; поле излучения от третьей ветви, подключенной к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «В» при обратном излучении диаграммы направленности по «Е».
15. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 14, отличающаяся тем, что излучение двух из пяти обоснованных по глубине и скорости передачи данных каналов с шириной диаграммы направленности передающей антенной системы, или излучение только в направлении «А» и «Б», первая дополнительная ветвь содержит цепь с током в ней на частотах первого канала передачи данных ƒ1 и ƒ2 в направлении «А» и вторая дополнительная ветвь содержит цепь с током в ней на частотах четвертого канала передачи данных ƒ7 и ƒ8 в направлении «Б»; при этом создается две цепи: первая - содержащая включенную к центральной ветви тока последовательно через переключатель ветвей дополнительно первую ветвь тока, где источник напряжения UГен на частотах первого канала передачи данных ƒ1 и ƒ2 по цепи центральной ветви возбуждает ток IA в ней, этот ток последовательно протекает начиная с нулевой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов с первым выходом коммутатора через короткозамкнутую первую клемму первого включателя Вк.1, ток через замкнутый включатель протекает на первый выход коммутатора ветвей; вторая цепь - содержащая включенную к центральной ветви тока последовательно через переключатель ветвей дополнительно вторую ветвь тока, где источник напряжения UГен на частотах четвертого канала передачи данных ƒ7 и ƒ8 по цепи центральной ветви возбуждает ток IA в ней, этот ток последовательно протекает начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов со вторым выходом коммутатора через короткозамкнутую четвертую клемму второго включателя Вк.2, ток через замкнутый включатель протекает на второй выход коммутатора ветвей; через первый и второй замкнутые включатели токи частот первого и четвертого каналов протекают на первый и второй выходы коммутатора ветвей, образуя равенство тока IA центральной ветви и суммарного тока первой и второй ветвей, или
Figure 00000218
, при этом равный ток протекает по первой и второй ветви
Figure 00000219
через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей первой и второй ветвей и достигает последних заземлителей в первой ветви З1N и во второй ветви З2N, напряжение источника UГен между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем первой ветви З1N вызывает появление обратного тока
Figure 00000220
, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения на частотах ƒ1 и ƒ2 по «А» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000221
в первой ветви и током
Figure 00000220
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З1N первой ветви; а напряжение источника UГен между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем второй ветви З2N вызывает появление обратного тока
Figure 00000222
, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения на частотах ƒ7 и ƒ8 по «Б» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током IA центральной ветви, током
Figure 00000223
во второй ветви и током
Figure 00000222
обратным между нулевым заземлителем З0 центральной ветви и последним заземлителем З2N второй ветви; суммарное поле излучения от первой и второй ветвей, подключенных к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «А» с обоснованными частотами первого канала и «Б» обоснованными частотами четвертого канала при обратном излучении диаграммы направленности по «Е».
16. Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 15, отличающаяся тем, что защищенная кабельная магистраль на расстоянии десяти километров от антенны, подсоединенная к первому входу системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, содержит защищенную подземную кабельную линию связи и управления на расстоянии десяти километров от антенны, разрезной грозозащитный трос и систему заземлителей, изолированных друг от друга, при этом экранная оболочка кабельной магистрали при размещении в зоне системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной подключена к контуру заземления системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, а по длине на расстоянии трех километров имеет собственные заземлители соединенные через клеммы «б»; грозозащитный трос разрезной в пространстве системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной соединен с контуром заземления системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, а далее грозозащитный трос в пунктах разреза соединен с собственными заземлителями через клеммы «а», причем длина разрезных участков грозозащитного троса не более трех километров.
RU2019123497A 2019-07-19 2019-07-19 Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами RU2736926C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123497A RU2736926C1 (ru) 2019-07-19 2019-07-19 Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123497A RU2736926C1 (ru) 2019-07-19 2019-07-19 Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736926C1 true RU2736926C1 (ru) 2020-11-23

Family

ID=73543494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019123497A RU2736926C1 (ru) 2019-07-19 2019-07-19 Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2736926C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3993989A (en) * 1975-05-19 1976-11-23 Trw Inc. ELF communications system using HVDC transmission line as antenna
DE10044322A1 (de) * 2000-09-07 2002-04-04 Dynamit Nobel Ag Drahtlose Unterwasserkommunikation mit Hochfrequenzbereich
RU57020U1 (ru) * 2006-05-19 2006-09-27 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО" Генераторно-измерительный комплекс
RU2350020C2 (ru) * 2007-03-19 2009-03-20 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро" РИО" Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами
RU2444766C2 (ru) * 2010-04-12 2012-03-10 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро" "РИО" Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами
RU2626070C1 (ru) * 2016-09-12 2017-07-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 6

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3993989A (en) * 1975-05-19 1976-11-23 Trw Inc. ELF communications system using HVDC transmission line as antenna
DE10044322A1 (de) * 2000-09-07 2002-04-04 Dynamit Nobel Ag Drahtlose Unterwasserkommunikation mit Hochfrequenzbereich
RU57020U1 (ru) * 2006-05-19 2006-09-27 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО" Генераторно-измерительный комплекс
RU2350020C2 (ru) * 2007-03-19 2009-03-20 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро" РИО" Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами
RU2444766C2 (ru) * 2010-04-12 2012-03-10 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро" "РИО" Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами
RU2626070C1 (ru) * 2016-09-12 2017-07-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 6

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2626070C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 6
US7791215B2 (en) Intra-bundle power line carrier current system
Moore Radio communication in the sea
US20090140852A1 (en) Underground radio communications and personnel tracking system
KR970705197A (ko) 송수신용 루프 안테나(Transmit and receive loop antenna)
Hejda et al. Geomagnetically induced pipe-to-soil voltages in the Czech oil pipelines during October-November 2003
Fedorov et al. Modeling ELF electromagnetic field in the upper ionosphere from power transmission lines
RU2567181C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 1
RU2608072C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами
RU2611603C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами
RU2350020C2 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами
RU2659409C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами
Silva et al. Evaluation of the potential for power line carrier (PLC) to interfere with use of the nationwide differential GPS network
RU2693060C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 8
RU2736926C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайне низкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами
US5793593A (en) Method and apparatus using a five-wire network for distribution of electrical power
RU2692931C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами -7
RU2766153C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами
RU2778738C1 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами
Merrill Some early historical aspects of project sanguine
RU2590899C2 (ru) Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 2
Boddie Telephone communication over power lines by high frequency currents
Keiser Early development of the project sanguine radiating system
RU2405251C2 (ru) Передающая система низкочастотного диапазона
DK169934B1 (da) Opstilling til trådløs informationsoverføring ved hjælp af elektormagnetiske bølger med ekstrem lav frekvens