Патент на изобретение №2380835
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат – упрощение алгоритма передачи информации, а также упрощение технической реализации и практического использования системы передачи информации. В способе передачи информации, включающем возбуждение первой резонансной системы информационным сигналом, прием информационного сигнала N (N>1) вторыми резонансными системами, которые разнесены в пространстве как с первой резонансной системой, так и между собой, принятый информационный сигнал получают в виде ЭДС, наведенной в каждой из N упомянутых вторых резонансных систем, упомянутую первую резонансную систему и каждую из N вторых резонансных систем выполняют с использованием материала, являющегося магнетиком. При возбуждении первой резонансной системы воздействием информационного сигнала на указанный магнетик осуществляют возмущение электромагнитных бризеров в упомянутом магнетике в составе этой резонансной системы, что приводит к возмущению электромагнитных бризеров в магнетике в составе каждой из N упомянутых вторых резонансных систем и к их возбуждению с возникновением в них упомянутой ЭДС, причем в первой и в каждой из N вторых резонансных систем используют однотипные магнетики. Представлены возможные варианты выполнения системы передачи информации для осуществления способа и исполнения ее составных частей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для передачи и приема информации, а также в различных радиофизических системах. Известны способы передачи информации (см., например, патент РФ Из известных наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ передачи информации, описанный в патенте РФ
Из известных наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является система передачи информации, описанная в патенте РФ Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является упрощение алгоритма передачи информации, а также упрощение технической реализации и практического использования системы передачи информации. Технический результат выражается в создании способа передачи информации, обладающего более простым алгоритмом передачи информации, а также в создании системы передачи информации, обладающей менее сложной технической реализацией и простотой практического использования. Результат достигается тем, что в способе передачи информации, включающем возбуждение первой резонансной системы информационным сигналом, прием информационного сигнала N (N Система для реализации способа передачи информации, содержащая источник информационного сигнала, первую резонансную систему, N (N При этом упомянутый резонансный контур может быть или параллельным, или последовательным резонансным контуром. Кроме того, упомянутый экран, выполненный из материала, являющегося магнетиком, может быть расположен в каждом резонаторе между магнитными антеннами. Также, упомянутый экран, выполненный из материала, являющегося магнетиком, может быть расположен в каждом резонаторе так, что опоясывает пространство, находящееся между магнитными антеннами в этом резонаторе. Помимо этого каждая из упомянутых магнитных антенн может быть выполнена в виде спиральной антенны. В свою очередь, форма каждой из упомянутых спиральных антенн может представлять собой часть плоской проекции странного аттрактора. Кроме того, каждая из упомянутых спиральных антенн может быть выполнена в виде многозаходной спирали, форма которой представляет собой М (М>1) непересекающихся частей плоских проекций странного аттрактора, расположенных в одной плоскости вокруг одной центральной точки, являющейся центром двух концентрических окружностей, между которыми размещены упомянутые части плоских проекций странного аттрактора, точка начала каждой из М упомянутых частей плоских проекций странного аттрактора расположена непосредственно на окружности меньшего диаметра, указанные точки начала частей плоских проекций странного аттрактора отстоят друг от друга, причем упомянутый центр концентрических окружностей на плоскости является местом пересечения этой плоскости и перпендикулярной ей оси, совпадающей с магнитной осью спиральной антенны, упомянутые части плоских проекций странного аттрактора, определяющие форму спиральных антенн одного любого резонатора, имеют одинаковое количество витков, при этом конец каждой из частей плоских проекций странного аттрактора в каждой спиральной антенне соединен с началом следующей части плоской проекции странного аттрактора кроме М-й части плоской проекции странного аттрактора, конец которой и начало первой части плоской проекции странного аттрактора являются выходом и входом спиральной антенны соответственно. На дату подачи материалов заявки авторам не известны технические решения, совокупность существенных отличительных признаков которых совпадает с заявляемой. Предлагаемое техническое решение реализуется и функционирует, например, следующим образом. Система передачи информации содержит разнесенные в пространстве передающую и приемную части. Передающая часть содержит источник информационного сигнала, первую резонансную систему, выполненную в виде передающего антенного элемента, который соединен с источником информационного сигнала через первое устройство управления разностью фаз между током и напряжением. Приемная часть содержит N (N Каждый антенный элемент содержит экран, выполненный из материала, являющегося магнетиком. Экран взаимодействует с полями магнитных антенн и расположен так, что гальванически не связан с упомянутыми магнитными антеннами. Экран как в передающем, так и в каждом из приемных элементов системы передачи информации выполнен из однотипного магнетика, например из диамагнетика или из парамагнетика (определения см. с.420, Новый иллюстрированный энциклопедический словарь. М.: Большая Российская энциклопедия, 2000). Форма экрана определяется исходя из конкретных конструкторских требований к устройству. Например, экран может быть исполнен в виде плоского тонкого диска, расположенного между магнитными антеннами, или в виде полосы (например, из фольги), опоясывающей пространство между магнитными антеннами. Использование экрана в системе передачи информации связано с тем, что, как магнетик, во-первых, экран содержит электромагнитные бризеры и, во-вторых, обладает собственными магнитными свойствами, способствующими лучшему обеспечению воздействия внешнего поля на указанные бризеры. Наличие электромагнитных бризеров в магнетиках, в данном случае солитон-солитонных, обусловлено следующим. Магнетики содержат парные электроны на внешних электронных слоях (электронных оболочках). В соответствии с принципом запрета Паули электроны, находящиеся на одном уровне (образующие пару), отличаются друг от друга спином (более точно, проекцией спина или собственным моментом) (см. с.126, Савельев И.В. Курс общей физики. Т.3. М.: Наука, 1979). Такие электроны могут быть описаны группой преобразований, каждый из элементов которой может быть представлен системой из объединения элементов (сс.85, 86, Давыдов А.С. Квантовая механика. М.: Наука, 1973). То есть группа из объединения пар (бризеров) – квадруполь, распределенный в пространстве. Также, бризерное представление электронов связывается со свойствами симметрии частиц (см. сс.330-332, Давыдов А.С. Квантовая механика. М.: Наука, 1973). Из анализа таких свойств вытекает принцип неразличимости одинаковых частиц, т.е. вытекает парность таких электронов. Кроме того, известно (см. сс.330-332, Давыдов А.С. Квантовая механика. М.: Наука, 1973), что для систем, состоящих из электронов, в линейную комбинацию могут входить только антисимметричные волновые функции. Определяемость системы как зависящей от парности электронов показывается антисимметричными волновыми функциями (см. сс.334, 334, Давыдов А.С.Квантовая механика. М.: Наука, 1973). Синглетность (условие существования бризера) электронов, составляющих пару, вытекает из рассмотрения схемы Юнга (см. с.337, Давыдов А.С. Квантовая механика. М.: Наука, 1973), вследствие образования системы (из пары электронов) с общим спином, равным нулю. То есть систему из пары электронов с антисимметричными спинами можно рассматривать как солитон-солитонный бризер в стационарном состоянии (соответственно свойствам солитон-солитонных бризеров, описываемых бризерными и многосолитонными решениями различных нелинейных уравнений, см. например, книги: сс.21, 130-134, 147-150, 162, Лэм Дж.Л. Введение в теорию солитонов. Могилев: Бибфизмат, 1997; сс.9, 233, 440, 601, 602, Додд Р., Эйлбек Дж., Гиббон Дж., Моррис X. Солитоны и нелинейные волновые уравнения. М.: Мир, 1988; сс.89-91, Новокшенов В.Ю. Введение в теорию солитонов. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002). Указанное подтверждается тем, что пару электронов с антипараллельными спинами можно рассматривать как спинор (сс.250-252, Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. В 10 т. Т.3. Квантовая механика (нерелятивистская теория). М.: Наука, 1989), описание свойств которого соответствует физическим свойствам бризера. Таким образом, определение пары двух электронов как спинора соответствует их же определению (как связанной системы: системы из двух взаимосвязанных, взаимодействующих, взаимовлияющих частиц) как бризера (находящегося, в данном случае, в стационарном состоянии). То есть использование диа- и парамагнетиков связано как со слабовыраженными магнитными свойствами таких материалов, так и с возможностью проявления таких свойств при сравнительно незначительных сторонних магнитных воздействиях. Использование собственных магнитных свойств материалов (зависящих от наличия парных электронов в атомарной структуре таких материалов) обеспечивает возможность влиять на амплитудные характеристики бризеров (в данном случае, находящихся в стационарном состоянии) внешним воздействием на один из материальных объектов (на резонансную систему, передающую, на которую непосредственно оказывается внешнее воздействие). Также необходимо отметить, что увеличение амплитуды воздействия на передающую резонансную систему, во-первых, увеличивает количественное значение реакции передающей и приемной резонансной систем и, во-вторых, увеличивает дальность (с учетом закона сохранения энергии) расположения приемного элемента при гарантированности фиксирования проявляемой реакции резонатора. Однако избыточное увеличение амплитуды воздействия может привести к подавлению собственной внутренней реакции резонатора передающего элемента, что приведет к отсутствию такой реакции не только на передающем, но и на приемном элементе. Каждая из антенн соединена с соответствующей емкостью и образует с ней резонансный контур, частотные резонансные характеристики которого соответствуют спектру информационного сигнала. Т.е. полоса пропускания резонансного контура не должна быть меньше спектра информационного сигнала, иначе в передаваемый/принимаемый информационный сигнал будут внесены искажения. Величина используемой емкости определяется частотными резонансными характеристиками контура. Резонансный контур, образуемый каждой из магнитных антенн с соответствующей емкостью, может быть выполнен как по параллельной, так и по последовательной схеме. Контур обеспечивает усиление сигнала, идущего на магнитную антенну (в передающем антенном элементе), или (в приемном антенном элементе) усиление сигнала, снимаемого с магнитной антенны. То есть резонансный контур является, для приемного антенного элемента, электромагнитной ловушкой слабого сигнала. Усиление производится пассивными методами, за счет использования пассивных элементов – конденсатора (в виде емкости) и плоского соленоида, которым может быть представлена магнитная антенна (см., например, сс.473, 474, Словарь иностранных слов. М.: Рус. яз., 1989; с.571, Физическая энциклопедия. Т.4. М.: Большая Российская энциклопедия, 1994), как индуктивности, расчет которой может быть произведен, например, в соответствии с алгоритмом и табличными данными, приведенными в книге: сс.253, 254 Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей. Л.: Энергоатомиздат, 1986, или иными методами. Например, расчет индуктивности может быть скорректирован исходя из того, что при использовании описанной многозаходной схемы исполнения магнитных антенн (как спиральных антенн, в которых использованы М (М>1) частей плоских проекций странного аттрактора (для усиления полей, с которыми взаимодействует экран в каждом резонаторе), конструкция соединений начала и конца каждой спирали соответствует схеме катушки Тесла (см. патент США Первое устройство управления разностью фаз между током и напряжением требуется для усиления концентрации поля между магнитными антеннами в каждом из резонаторов, а также для подстройки параметров воздействия на экран. Устройство управления может быть выполнено, например, в виде последовательно соединенной управляемой емкости, варикапа, или иным образом, например, аналогично описанному в книге: сс.309, 310, Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1988, или в патентах: 4:40-50, патент США Каждое из вторых устройств управления разностью фаз между током и напряжением может быть выполнено или аналогично первому устройству, или отличным образом с учетом обеспечения управления разностью фаз между током и напряжением. Устройство управления разностью фаз между током и напряжением настраивается так, чтобы обеспечить такую разницу фаз между током и напряжением, чтобы (для передающего антенного элемента) обеспечить синфазность (или какое-либо иное отношение фаз, выбираемое из дополнительных условий обеспечения информационного обмена, например для обеспечения достоверности, неискаженности принимаемого/передаваемого информационного сигнала) полей Е и Н в произвольно выбранном участке пространства, в котором эти поля взаимодействуют с экраном, что может быть определено методом сложения парциальных полей Е и Н, наводимых каждым дифференциальным (точечным или, в первом приближении, очень малым) участком магнитных антенн в ранее определенном участке пространства, или определяется экспериментальными (инструментальными) методами – путем измерения амплитуды и фазы полей Е и Н в требуемых участках пространства. Для каждого из приемных антенных элементов настройка устройства управления разностью фаз между током и напряжением осуществляется аналогичным образом соответственно принципу взаимности передающих и приемных антенн (в данном случае, применительно к магнитным антеннам). Передача информации происходит, например, по следующему алгоритму.
Также в предлагаемой системе передачи информации (функционирующей на основе дальнодействия) в качестве резонансных систем могут быть использованы твердотельные резонаторы, в т.ч. ЕН-антенны, описанные, например, в патентах: международный патент (РСТ) В предлагаемом техническом решении информационный сигнал проходит от источника информационного сигнала через первое устройство управления разностью фаз между током и напряжением, с помощью которого обеспечивается такая разница фаз, чтобы поля Е и Н имели требуемую, определяемую для конкретных задач, разницу фаз между полями в точках пространства, в которых эти поля взаимодействуют с экраном, и возбуждает магнитные антенны первой резонансной системы (передающего антенного элемента). С учетом обеспечения встречной направленности полей таких антенн (направленность которых, для удобства расчетов и практического использования, определяется по направлению магнитных осей соответствующих магнитных антенн) между ними, как результат взаимодействия полей каждой из магнитных антенн, формируется квазистатическое кулоновское поле (квазистатичность которого определяется суперпозицией излученного информационного сигнала в каждый момент времени, от каждой из магнитных антенн, в статике). То есть суммарное поле между магнитными антеннами (в рамках одного резонатора) представляется полем между встречно направленными соосными магнитами (в каждый момент времени). Такое результирующее поле взаимодействует с экраном, выполненным из магнетика (по сути, экран взаимодействует с полем каждой из магнитных антенн). Соответственно, чтобы обеспечить только лишь реакцию магнетика (в данном варианте исполнения), экран гальванически не связан с магнитными антеннами. Взаимодействие результирующего поля с экраном (магнетиком) приводит к возмущению электромагнитных солитон-солитонных бризеров (в данном варианте исполнения) в магнетике. Соответственно принципам дальнодействия такое возмущение приводит к возмущению аналогичных бризеров в магнетике приемного антенного элемента (второй резонансной системы), как элементов квадруполя. Названное возмущение влечет возбуждение поля вокруг экрана (в резонаторе каждой второй резонансной системы) и, следовательно, приводит к возбуждению ЭДС в магнитных антеннах приемного антенного элемента. Названная ЭДС, имеющая характеристики информационного сигнала, удерживается в резонансных контурах (магнитных антеннах и соединенных с ними емкостях) резонатора второй резонансной системы. Информационный сигнал снимается с резонансных контуров (как сумма сигналов с каждой из магнитных антенн в резонаторе каждой второй резонансной системы) и, через второе устройство управления разностью фаз между током и напряжением (которым осуществляется подстройка второй резонансной системы для обеспечения и улучшения качества приема информационного сигнала за счет подстройки фаз полей Е и Н в пространстве между магнитными антеннами в резонаторе каждой второй резонансной системы) поступает в соответствующий приемник. Таким образом, предлагаемый способ передачи информации и реализующая его система обладают более простым, по сравнению с прототипом, алгоритмом передачи информации (за счет использования уже имеющихся в магнетиках электромагнитных солитон-солитонных бризеров – без дополнительного их формирования). При этом конструктивное выполнение системы, реализующей предлагаемый способ передачи информации, носит менее сложный характер и обладает простотой практического использования.
Формула изобретения
1. Способ передачи информации и система для его реализации, включающий возбуждение первой резонансной системы информационным сигналом, прием информационного сигнала N (N 2. Система для реализации способа передачи информации, содержащая источник информационного сигнала, первую резонансную систему, N (N 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что резонансный контур представляет собой параллельный резонансный контур. 4. Система по п.2, отличающаяся тем, что резонансный контур представляет собой последовательный резонансный контур. 5. Система по п.2, отличающаяся тем, что экран, выполненный из материала, являющегося магнетиком, расположен в каждом резонаторе между магнитными антеннами. 6. Система по п.2, отличающаяся тем, что экран, выполненный из материала, являющегося магнетиком, расположен в каждом резонаторе так, что опоясывает пространство, находящееся между магнитными антеннами в этом резонаторе. 7. Система по п.2, отличающаяся тем, что каждая из упомянутых магнитных антенн выполнена в виде спиральной антенны. 8. Система по п.7, отличающаяся тем, что форма каждой из упомянутых спиральных антенн представляет собой часть плоской проекции странного аттрактора. 9. Система по п.7, отличающаяся тем, что каждая из упомянутых спиральных антенн выполнена в виде многозаходной спирали, форма которой представляет собой М (М>1) непересекающихся частей плоских проекций странного аттрактора расположенных в одной плоскости вокруг одной центральной точки, являющейся центром двух концентрических окружностей, между которыми размещены упомянутые части плоских проекций странного аттрактора, точка начала каждой из М упомянутых частей плоских проекций странного аттрактора расположена непосредственно на окружности меньшего диаметра, указанные точки начала частей плоских проекций странного аттрактора отстоят друг от друга, причем упомянутый центр концентрических окружностей на плоскости является местом пересечения этой плоскости и перпендикулярной ей оси, совпадающей с магнитной осью спиральной антенны, упомянутые части плоских проекций странного аттрактора, определяющие форму спиральных антенн одного любого резонатора, имеют одинаковое количество витков, при этом конец каждой из частей плоских проекций странного аттрактора в каждой спиральной антенне соединен с началом следующей части плоской проекции странного аттрактора, кроме M-й части плоской проекции странного аттрактора, конец которой и начало первой части плоской проекции странного аттрактора являются выходом и входом спиральной антенны соответственно.
|
||||||||||||||||||||||||||