Способ генерации электромагнитного излучения в широком диапазоне радиосвязи

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано для генерации электромагнитного излучения в диапазонах радиосвязи.

Известны способы генерации электромагнитного излучения СВЧ диапазона, патент РФ №2 552 518 от 10.06.2015, патент РФ №2 488 909 от 20.01.2013. Недостатками обоих способов является ограничение его возможностей формированием электромагнитных импульсов в сантиметровом, миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах.

Известен способ генерации электромагнитного излучения в терагерцовом диапазоне, патент РФ №2 539 678 от 10.11.2014. Недостатком способа является ограничение его возможностей контролем и управлением параметрами генерации при возбуждении материалов, обладающих свойствами топологического изолятора.

Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому способу является способ, реализованный в оптоэлектронном устройстве (см. патент РФ №2539678, от 10.11.2014), включающем создание направленного возбуждающего лазерного излучения, взаимодействие его с активной средой образца и получение вторичного электромагнитного излучения в терагерцовом диапазоне.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют в известных источниках информации, что указывает на соответствие заявляемого способа условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного способа, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность использования модуляции лазерного светового потока информационным сигналом на одной из несущих частот в диапазоне от УКВ до СДВ и воздействие этого светового потока на фотоэлектронный преобразователь, предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень»

Целью настоящего изобретения является обеспечение широкополосных свойств передающей антенны при неизменных ее габаритах при работе в диапазонах радиосвязи от УКВ до СДВ. Поставленная цель достигается тем, что предложен способ генерации электромагнитного излучения, осуществляется за счет того, что возбуждающее лазерное излучение модулируется информационным сигналом на частотах радиосвязи и по волоконно-оптическим световодам подается на ТУ элементов фотоэлектронных преобразователей (ФЭП), осуществляющих преобразование мощности модулированного светового потока в мощность модулированных электрических колебаний в диапазонах радиосвязи.

На фиг.представлена функциональная схема варианта реализации предлагаемого способа генерации электромагнитного излучения на частотах радиосвязи. Обозначения, принятые на фиг.:

1, 2,…N - фотоэлектронные преобразователи;

С₁, С₂, …С_N - емкости между фотоэлектронными преобразователями и землей (корпус с нулевым потенциалом);

BOJIC - волоконно-оптическая линия связи.

Физическая сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Спектр лазерного излучения, после модуляции светового лазерного луча спектром информационного сигнала на несущей частоте радиосвязи на любом участке диапазона радиосвязи от УКВ до СДВ, будет содержать и модулирующий спектр. Таким образом, интенсивность лазерного излучения будет соответствовать закону изменения модулирующего сигнала. При воздействии этого светового потока на ФЭП уровень его электрического потенциала будет изменяться в соответствии с изменением модулирующего сигнала. При условии размещения ФЭП в открытом пространстве над проводящей поверхностью область пространства между внешней поверхностью ФЭП и проводящей поверхностью представляет собой электрическую емкость. При изменении электрического потенциала ФЭП возникнет ток смещения через указанную емкость, закон изменения которого будет соответствовать закону изменения модулирующего сигнала. По существу произойдет генерация электромагнитного излучения в диапазоне, заданном модулирующим сигналом, т.е. на частоте радиосвязи в диапазоне от УКВ до СДВ.

Интенсивность генерируемого излучения будет зависеть от характеристики конкретного ФЭП и от одновременно используемого их числа и не зависит от длины волны возбуждаемого колебания в отличие от существующих антенных устройств, используемых в радиосвязи в указанном диапазоне.

Таким образом, предлагаемый способ генерации электромагнитных волн обеспечивает широкополосность излучателя в диапазоне радиосвязи от УКВ до СДВ.