[實用新型]等離子體勢阱無線通訊裝置

無效

• 申請號: 01263200.7
• 申請日: 2001-10-07
• 公開（公告）號: CN2497439Y
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發明（設計）人: 吳征威
• 申請（專利權）人: 吳征威
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種天線，確切地說是等離子體勢阱無線通訊裝置。

無線電在傳播過程中發生散射、折射以及吸收的現象是無線電通訊受到局限的原因。人們為了解決這個問題，采用了提高發射機功率、提高發射波的頻率等手段，這些方法浪費了低頻波的通訊資源。

目前無線電通訊還遇到了另一個問題，即頻譜資源的限制。其主要原因是可以用作通訊的無線電波的頻率是有限的，在大氣中自由傳播時頻率接近時相互會產生干擾，這就嚴重制約了無線電波的使用。同時現有通訊技術受太陽黑子活動影響也很大。

現有的一種比較先進的通訊技術，即激光大氣直接通訊技術，由于激光本身受氣候條件影響，在風雨霧雪等情況下通訊效果受到影響。同時工作距離也受到限制，目前只能實現點對點的信息傳遞，距離大約在4公里，而且對地形地貌有很高的要求，兩個通訊點之間不能有任何障礙物阻擋，故在應用上存在不足。

本實用新型提供一種可以減少無線電波在大氣中時傳播受到的各種碰撞、散射和折射損失的等離子體勢阱無線通訊裝置。

其具體的技術解決方案是這樣的。

等離子體勢阱無線通訊裝置，包括天線，其特征在于：在天線桿上設有等離子體觸發機構，該機構的具體結構是這樣的；在天線桿上設有套桿，套桿下部經向上均勻排布著三根以上的滑桿，滑桿的另一桿端均連接固定圈，滑桿上沿桿的長度方向設有滑槽；發射端子設于滑桿上，且發射端子連接著支桿，支桿另一端設于滑套經向，滑套套設在套桿上部。

所述固定圈為圓環形。

所述發射端子為圓柱臺形，其外圓柱面經向設有與滑桿上滑槽配合的環槽，且可沿滑桿滑動。

本實用新型的裝置，通過等離子體觸發陣列，在空氣中制造出一個內部為亞真空態的等離子體腔，即無線電波“勢阱”，這個“勢阱”維護子了內部電磁波不受外部電磁波的影響，可以實現加密通訊。同時，因為內外電波相互無影響，所以兩束頻率相近的無線電波如果一個在“勢阱”內傳播，一個在“勢阱”外傳播不會出現干擾現象，在一定程度上達到了擴頻的效果。

該裝置的另一個優點是受太陽黑子、磁暴等天體物理現象的影響較小。這些物理現象在與外部的等離子體“勢阱”離子發生作用后，對“勢阱”內部電波的影響將大大降低。

使用該裝置的通訊系統，因為是擊穿空氣中的各類分子形成等離子體“勢阱”，所以在雨雪天氣一樣可以通過擊穿水或其他分子工作，受氣候影響較小。若建立多個工作站可能實現不受距離以及地形地貌限制的無線通訊。如果功率足夠強大，使用該裝置的通訊系統可以擊穿對流層，通過電離層來實現遠距離通訊。也可應用于空間通訊。

圖1為本實用新型結構示意圖，

圖2為圖1的仰視圖，

圖3為滑桿與發射端子配合示意圖。

結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步地說明。

由圖1可見，該等離子體勢阱無線通訊裝置，包括天線1。在天線1桿上套裝有套桿5，套桿5下部經向上均勻排布著六根滑桿3，滑桿3的另一桿端均連接固定圈4，固定圈為圓環形；滑桿3上沿桿的長度方向開有滑槽；發射端子2裝于滑桿3上，發射端子2為圓柱臺形，其外圓柱面經向開有與滑桿3上滑槽配合的環槽，且可沿滑桿3滑動，作用是調節等離子體波導管的半徑，可以在不改變觸發裝置的功率、不增加觸發器發射陣列的端子個數的情況下在一定范圍內調節等離子體波導管的密度，等效于調節等離子體截止頻率，控制可引導的無線電波波段范圍。且發射端子2連接著支桿，支桿另一端連接著于滑套7經向，滑套7套裝在套桿5上部。天線1的下端為萬向節6，用于校準激發出的等離子體勢阱的方向。

發射端子2的高度要低于天線1的發射端高度。

設發射端子的半徑為r(即工作物質束的半徑)，有n個發射端子2均勻排列，若該物質的能量密度滿足高斯分布，則發射端子2和天線1的間距R由下面的公式給出： R ≤ 2 r sin π / n ]]>

天線1發射端半徑要求小于R-r。

發射端子2通過導入機構與等離子體觸發裝置相連結，保證工作物質的發射方向一致。等離子體觸發裝置可以是激光器、離子束等。相應的導入機構是光纖和電磁偏轉器。

使用中，利用等離子體觸發機構把空氣中的氣體分子擊穿成等離子態，天線1發射或接收到的電磁波被限制在由等離子體觸發陣列控制的等離子體勢阱內。由于相當部分氣體分子被電離，同時在等離子體的集體效應和電流的趨膚效應作用下，等離子體主要集中在勢阱的邊緣，勢阱的內部則相對稀薄，可以認為是亞真空或準真空的。電磁波在這個等離子體勢阱中傳播時和管壁離子碰撞將被反射，在內部受散射、折射和碰撞損失的能量較在大氣中自由傳播時小。無線電波在這個勢阱的保護下可以傳播到自由傳播無法傳播到的高度。