Da li ima netko kakvu DOBRU literaturu o elektromagnetskoj komunikaciji u morskoj vodi ili je mozda radio kakvo mjerenje na niskim frekvencijama kroz more?
Nazalost, mogucnost akusticke komunikacije je potpuno iskljucena iz aplikacije koja mi je potrebna pa cu morati ici na loop-antene i niske frekvencije (tipa 10kHz). Sada gledam sto je vec napravljeno na tom podrucju pa ne nalazim puno toga (ili nemam pristup tim clancima).
Uh, uh, i mene takvo sto zivo interesira...
The conductivity of sea water is only about 5 Ohm/m. However, this is still sufficiently high for sea water to act as a good conductor for all radio frequency electromagnetic waves (i.e.,f < 10^9 Hz). The skin-depth at 1MHz is about $0.2$m, whereas that at 1kHz is still only about 7m. This obviously poses quite severe restrictions for radio communication with submerged submarines. Either the submarines have to come quite close to the surface to communicate (which is dangerous), or the communication must be performed with extremely low frequency (ELF) waves (i.e., $f< 100$Hz). Unfortunately, such waves have very large wave-lengths ( > 20,000 km), which means that they can only be efficiently generated by extremely large antennas.
Napravio sam slicne eksperimente gdje je medij bilo tlo, a vrijedi i za vodu. U mediju kao sto je zemlja i voda, EM val je plitkog dometa, elektricna komponenta vala ne moze egtistirat u vodljivom mediju, pa time i radio val ne postoji. Postoje druge dvije komponente koje omogucuju komunikaciju. To su cista magnetska i cista galvanska. Radio val na tako niskim frekvencijama ne mora ni postojat u vodi, dovoljno je da postoji magnetska komponenta, jer je valna duzina jako velika. Od magnetske komponente sam za sad morao odustat jer nemam mogucnostu zaci ni 10m pod vodu a ni zemlju.
Ono sto je zadivljujuce funkcioniralo je cista galvanska veza, gdje je medij zemlja ili voda. Ovdje stvar treba promatrati kao mrezu sa beskonacnim brojem otpornika. Stvar izgleda otprilike ovako
Ova mreza je znatno pojednostavljena, stavljeni su samo znacajniji otpori, a hipotetski je to mreza sa beskonacnim brojem otpora pa bi trebalo poraditi na matematici za tocniji rezultat, iako to bas nema smisla, moze se ignorirat.
Ovdje je jako bitno da razmaknemo sto vise elektrode, jer otpor izmedju dvije elektrode (200 ohm ovdje) je stetan otpor, on nam zdere snagu, a koristan otpor je onaj prema udaljenoj elektrodi.
U drugoj vrsti medija kao voda i morska voda promjenili bi se otpori ali ostali isti odnosi, to jest postali znatno manji, ali princip i velicine napona bi ostale iste.
Kao prijemnik ja sam koristio telletra kanalni modul za vf telefoniju kojom je t-com npr vrsio multipleksirannje u frekventnom multiplexu. 100000 takvih modula zavrsili su na otpadima, samo zg ili osjek nekoliko kamiona. Moduli su bili za frekve 8,12,16,20,24 itd khz, sirina kanala 4khz, SSB modulacija savrseni filteri, ali gluhi, bili su za kabelski ili radiorelejni rad, pa je trebalo sa dva operacijska pojacala podici osjetljivost na par mikrovolta. Naravno i odasiljac je u modulu, ali tankog nivoa pa ga na 1 ili 10v treba podic jednostavnim pojacalom, a pri tomu patiti da ne ode u zasicenje. Modul ima generator i detektor frekvencije 3825hz koji je sluzio za signalizaciju, to jest za biranje broja odniosno logiku dignuta-spustena slusalica, a to se da iskoristit za isto i za AGC.
Cim sam prijemnik osposobio, upiknuo dva drota sa razmakom 10-ak metara, cuo sam hrpu komunikacija i smetnji, vjerojatno gromovi, pa cak i ruske glasove, da je trebalo smanjivat osjetljivost. Modul nema mogucnost promjene frekve, cak ni BFO, pa glasovi zvuce ko u paje patka, a bilo je i AM zvukova koji su interferirali sa lokalnim oscilatorom modula, jer je n u biti za jednobocni prijenos. Promjena frekvencije je relativno jednostavna, promjeni se modul u drugi kanal, imam 6 modula razbacanih frekva do reda 108khz.
A kako daleko to moze ici, to ovisi o smetnjama, ja nisam hto trositi benzin, sa oko 12v pp narinutog napona, modulacija glas iz radija, elektrodama zakopanim u zemlju 30ak cm, kracih od 1m ali sa razmakom od oko
10m, culo se je dobro na 7km, a na drugoj strani zapiknute sipke u zemlju, u gustoj sumi, da me jos netko ne vidi sto carobiram, jer me bilo malo stid.Drugi problem koji ja nisam isao rijesavat su smetnje koje poticu od radio valova, a koji nam ovdje ne trebaju a induciraju se na zicama kojom spajam prijemnik sa elektrodama, koj se to duze sto je veci razmak. Trebalo bi koristit koax i definirat mase.Time se ne zna je li signal stigao radio valom ili galvanski, ali odspajanjem elektroda od tla da ostaju samo zice, moze se primjetit postojanje signala i od jednog i od drugog. Radio vala kod odasiljaca, odnosno njegova komponenta signala je puno manja od galvanske, uostalom i antena mu je prekratka, a odspajanjem elektroda iz tla signal nestaje, sto potvrdjuje galvansku vezu.
Uglavnom, komunikacija je super s obzirom na glasovnu sirinu kanala, a da se kanal suzi na telegrafski, gurne snaga, to bi islo stotine km jer bi zaobisli smetnje. Gromovi jako smetaju, to moze posluzit i kao detektor gromova vjerojatno i na 1000km. Za one koji racunaju na megabite, odma bi se razocarali, takve komunikacije mogu prenijeti samo bitove/sec.
To je petljanje po blatu, i nije mobilno, pa sam razmisljao o upotrebi magnetske komponente, a racunica pokazala da mi treba lak zice ili ferita, puno vise nego imam, a ni nemam to gdje potopit, a ni tunel, pa je to na cekanju.
-- Bolje da me mrze zbog onoga ?to jesam, nego da me vole zbog onoga ?to nisam. http://sotona.ath.cx
Vjerovatno ti necu biti od neke pomoci zanima me samo na koju daljinu i kolike brzine prenosa trebas ostvariti?
Boris
svaka cast na iscrpnom postu... bas mi je bio gust citati... zanimljiva tema nema sta... jel ima jos gdje tih modula s kojima si eksperimentirao? mislim moglo bi se takvo nesto i napraviti ali to su vec gotovi i pecizno podeseni moduli tak da su vrlo interesantni
pozdrav
Zasto?
Svi su vjerojatno baceni kao elektronicki otpad, tesko da se mogu naci. Evo, ja jedva nasao jedan na vrucem tavanu izgledaju ovako ako naletis
Na tavanu bi trebao imati JNA varijantu tel. kanala, i to punu kutiju, ona je novija generacija i manja, od iskre, svi kanali su isti, frekva svih kanala 27kz sirine 4khz, SSB, a frekventno multipleksiranje je vrseno konverzijom na finalni kanal. Ako to koga zanima mogu pretrest kutije. Samo nemam nikakvu dokumentaciju, moduli cak nemaju ni ime, samo kodni broj. Izvadio sam ih na nekoj napustenoj cuki.
Ali mislim da nije problem slozit danas hetero prijemnik u gotovo audio opsegu, a za izvanrednu selektivnost reda 100hz upotrebit obican kvarc, to je cak lakse nego se zajebavat ovakvim modulima.
Moze se cak stvar isprobat sa audio pojacalom i mikrofonskim pretpojacalom, a iz komjutera generirat kiloherci, 2khz npr, ili pustit muzika ! Ono sto bi ovdje ometalo do neupotrebljivosti je 50hz, koji su toliko jaki da bi svako pretpojacalo osjetljivije od 10mV natjerali u zasicenje, i ne bi bila moguce slusat druge frekve, i nivoe reda desetak-sto mikrovolta. Mikrofonski ulaz zvucne kartice treba oko 10mV da se cuje, a na linijama reda 1mV za dinamièke mikrofone. Trebalo bi ispred staviti jako dobar low pas filter ili notch filter da odsjece 50 i 100hz sa barem 60 dB. To se slozi sa par OP i par blokova i otpora.
Za prvu ruku i eksperiment koji moze pocet odmah, sa dometom po selu, moze se koristit i obicna ton blenda ili ekvilajzer za srezat 50hz sa nekih 30 dB. Bilo bi dobro da mikrofonsko predpojacalo ima filter, jer ono je to koje trpi ulazni signal.
Za rapidno povecanje dometa treba suzit frekventni opseg i koristit nosioc sa modulacijom, tako da je ovo samo proba principa.
-- Bolje da me mrze zbog onoga ¹to jesam, nego da me vole zbog onoga ¹to nisam. http://sotona.ath.cx
Ovo, iskreno, ne razumijem. Kako razdvojiti E i M komponentu EM vala? Gdje se mijenja jedna, mora biti i druge.
O kojem se fenomenu zapravo radi? Kako rade oda?ilja? i prijemnik?
Ne radi se o razdvajanju, ne silujem ja bas sve opce prihvacene postavke.
Klasicni vjeronauk: EM val nastaje u izmjenicnom magnetskom ili izmjenicnom elektricnom polju. Sve jedno hoces li pocetno kreirat magnetko ili elektricno polje antenom. Okomito magnetskom stvara se elektricno na udaljenosti pola valne duzine, a nastalom elektricnom ponovo okomito magnetsko na pola valne duzine i val se tako siri.
Ako EM polje izvorno generiramo kao magnetsko, zavojnicom, i to u vodi ili vodljivom mediju, elektricno polje se nece moci pojaviti u smjeru vode nakon udaljenosti pola valne duzine, i radio val se nece siriti, odnosno biti ce apsorbiran, elektricno polje ce se potrosit kao snaga za grijanje vode. Ali magnetsko polje nece, voda ne apsornira magnetizam, a posto je valna duzina na npr 10-ak khz velika - 30km, komponenta elektricnog polja bi nastupala tek nakon 15-og kilometra, maksimum postigla na 22,7-om km, a do 17 km udaljenosti je cista magnetska, , koju je naravno moguce primiti isto elektro magnetskim tipom antene kao sto je zavojnica. Znaci nije ni nuzno postojanje elektricne komponente na malim udaljenostima u odnosu na valnu duzinu, jer se elektricno polje ionako nije stiglo formirat. Ne bi se formiralo ni u vakumu. Naravno tada se ne radi o radio valu unatoc VF-u, to je cista indukcija, iako ce to vecina smatrat radio valom.
-- Bolje da me mrze zbog onoga ?to jesam, nego da me vole zbog onoga ?to nisam. http://sotona.ath.cx
Jedino to, da. Ne znam dodu?e ?im bih proizveo toliko magn. polje da ga se osjeti na nekoliko kilometara. Ono ?to pri?a? o elektri?noj komponenti i magnetskoj udaljenoj za pola valne duljine - tu se radi samo o mjestima brijega i dola vala u EM polju. Lokalno (u svakoj to?ki) ako postoji jedno promjenjivo polje, mora se javiti i drugo. Sve dok netko ne sru?i Maxwella, ovo je zakon!
Svako promjenljivo magnetsko polje ce u prijemnoj zavojnici inducirat izmjenicni napon, i tu bi trebala vrijedit izotropna metoda. Magnetsko polje permanentnog magneta se puno teze detektira, i ne moguce ga je detektirat ako je jako slabo.
Tu sam se krivo odrazio ili sam u krivu. Promjenljivo magnetsko polje prati i promjenljivo elektricno, s tim da je kod zavojnice kao antene, inicijalno magnetsko polje kreiralo elektricno, a zbog ogranicene brzine sirenja, nakon udaljenosti pola valne duzine dolazi do promjene smjera magnetskog polja na izvoru. Sada nastalo elektricno kreira magnetsko polje i ciklus se nastavlja kao val. Ako elektricnog nema, nema vise sto kreirat magnetsko i vala je apsorbiran a to se desava na pola valne duzine.
-- Bolje da me mrze zbog onoga ?to jesam, nego da me vole zbog onoga ?to nisam. http://sotona.ath.cx
Hvala vam svima na komentarima a posebno se zahvaljujem Philipu za link na vojnu publikaciju u kojoj sam nasao bazu za svoje proracune.
Hvala i Petru na opsirnom postu i zanimljivoj ideji.
Ispada da ce stvar biti vrlo skakljiva pa ce trebati napraviti eksperiment.
Treba ostvariti lokaciju podvodne sonde ako ju mrezom zakaci koca pa je odvuce par kilometara dalje od orginalne lokacije (desavalo se vec).
Zato sto se moze desiti da se uredjaj nadje ispod 30 cm mulja a onda akustika vise ne radi. Takodjer, ako se uredjaj prevrne akustika ne radi (zbog usmjerene karakteristike predajnika).
Evo ja za ispitivanje nudim ne bas brzu ali zato vrlo pouzdanu barku s dobrim gps-om i sonderom a na obali turbo opremljenu radionicu/laboratorij u sklopu koje je i kuhinja s hladnjakom uvijek punim vina, piva i soka. Barka i radionica udaljene su 200 metara. Javi se, broj znas :)
Odlicno. Javim se kad napravim antene i opremu pa cemo ici pecat signale. Najvjerojatnije negdje u 9. mjesecu.
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.