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TECHNOLOGY superluminal Verbindungen

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Einsteinsche Relativitätstheorie verbietet die Übertragung von Informationen mit Lichtgeschwindigkeit, und behauptet, dass kein Material Teilchen nicht schneller als das Licht im Vakuum bewegen kann. Aber seltsam genug - ist ein "Echo" der Partikelbewegung kann gegen dieses Verbot verstoßen.

Unter dieser Annahme, Vermutung und basiert Houshanga Ardavan von Cambridge darüber Pulsar Impulse, nichts, wie die Schockwellen durch die Quelle verursacht wird, bewegt sich schneller als das Licht, wie eine Schockwelle durch die Überwindung des Überschallbarriere verursacht. Lesen Sie mehr >>>

Die erste superluminal physikalische Objekt - ein Laserpuls in einem Verstärkungsmedium - wurde zum ersten Mal im Jahre 1965 entdeckt. In der Mitte des vergangenen Jahres in den Magazinen erschienen sensationellen Bericht, dass die sehr kurzen Laserpuls bewegt sich in einer speziell gewählten Medium mehrere hundert Mal schneller als in einem Vakuum. Lesen Sie mehr >>>

Sie können natürlich auch für FTL Kommunikation und Morse-Code verwenden, aber heute gibt es ein viel geeigneter zeitliche Modulation der Ultrabreitbandtechnik in einem Bereich ist, oder mit anderen Worten - ein Ultrakurzpulstechnik. Dass sie zu diesem Artikel gewidmet.

Ultrakurzpulstechnologie

Der Träger des Signals in dem Funkwellen sind die sinusförmigen elektrischen Schwingungen (a). Aber auf eine unendliche Schwingung der Informationen durch (b) auf die Welle getan werden muss "mark", das heißt, modulieren. Für diese Änderung entweder Amplitude (a) der Welle (AM), oder (g), dessen Frequenz (FM oder FM-Modulation der englischen Frequenz - Frequenz).

Heute zur Übertragung von Informationen, verwenden wir zwei grundlegende Modulationsschema (oder Codierung) des Trägersinus RF Signalwelle - eine Amplitude (AM - Variation der Wellenamplitude) und Frequenzmodulation (FM oder FM-Trägerfrequenz kleine Änderung). Amplitudenmodulation ist technisch einfacher implementiert, und die Frequenz kann eine relativ große Menge an Informationen handhaben. Verwendung von Trägerwellen macht es relativ einfach, den Gangbereich (Mittenträgerfrequenz) in Abschnitte (Kanäle) zu trennen, - von denen jede ihre eigenen Informationen hat, wird übertragen. Es besteht jedoch ein grundsätzlich anderer Ansatz.

Der Impuls Radio gibt es ein interessantes Muster: Je kürzer der Puls, desto breiter das Angebot, desto mehr Frequenzen enthält. Der Ultrakurzpuls hat eine Frequenz von zehn Hertz bis Gigahertz Bereich (109 Hz). Das Spektrum ist nicht unterscheidbar von der normalen Rauschen von dem jedoch das übertragene Signal unterschieden werden kann.

Der Impuls Radio gibt es ein interessantes Muster: Je kürzer der Puls, desto breiter das Angebot, desto mehr Frequenzen enthält. Der Ultrakurzpuls hat eine Frequenz von zehn Hertz bis Gigahertz Bereich (10 9 Hz). Das Spektrum ist nicht unterscheidbar von der normalen Rauschen von dem jedoch das übertragene Signal unterschieden werden kann.

Der Informationsträger ist eine Folge von ultrakurzen Impulsen mit einer Dauer von 0,2 bis 1,0 Nanosekunden, die Frequenz der sie Ultrabreitband- Intervall von einigen Gigahertz nimmt, also nahezu die gesamte Funkband. Die spektrale Ausgabe dieser Signale sehr gering ist. Das Signal ist eine Art "verschwommen" und erinnert an den normalen Hintergrundgeräusche. Denn es die herkömmlichen Kommunikationsmittel nicht verfügbar ist, nicht nur erhalten, sondern auch auf die Bestimmung der Tatsache ihrer Existenz.

Wenn die Wellen sehr kurz zu machen, in der Größenordnung von 500 Pikosekunden (1 ps = 10-12 s), die elektromagnetische Welle wird sich weg. Von es nur ein kurzer Burst sein wird (a). Um eine Nachricht in digitaler Form zu senden, "Kamm" solcher Impulse moduliert durch Erhöhen oder Verringern des Abstands zwischen ihnen (B).

Alle Informationen werden in sehr genau kontrollierte Kombination von Zeitintervallen zwischen den einzelnen ultrakurzen Pulse ausgeblendet. Und die Zeit kann extrem klein sein. Und deshalb riesige Menge an Informationen übertragen werden. Wie praktisch unbegrenzte Anzahl von Kanälen, ohne einen eigenen Frequenzband erforderlich ist.

Wenn die Wellen sehr kurz zu machen, in der Größenordnung von 500 Pikosekunden (1 ps = 10 -12 s), die elektromagnetische Welle wird sich weg. Von es nur ein kurzer Burst sein wird (a). Um eine Nachricht in digitaler Form zu senden, "Kamm" solcher Impulse moduliert durch Erhöhen oder Verringern des Abstands zwischen ihnen (B).

Nachricht als eine Folge von Impulsen an dem Sender gemischt wird mit einem codierten Signal, das die Kanalnummer angibt, und tritt in die variable Verzögerungseinheit. Es Impulse, die durch einen vorbestimmten Betrag verschoben ist, und das Programm so verschlüsselt. Das Trap-Signal wird nicht lesbar. Nach der Amplifikation, geht der Ablauf zu Luftimpulsen. In dem Empfänger wird ein Signalkanal-Code mit einer Verzögerung Impulsen angelegt, entschlüsselt die Nachricht.

Schema der Kommunikationsleitungen in den Pikosekunden-Pulsen. Nachricht als eine Folge von Impulsen an dem Sender gemischt wird mit einem codierten Signal, das die Kanalnummer angibt, und tritt in die variable Verzögerungseinheit. Es Impulse, die durch einen vorbestimmten Betrag verschoben ist, und das Programm so verschlüsselt. Das Trap-Signal wird nicht lesbar. Nach der Amplifikation, geht der Ablauf zu Luftimpulsen. Im Empfänger verhängt ein Signal er auf etsya Kanalcode mit den Verzögerungsimpulse, die Nachricht entschlüsselt.

Dieses Signal ist für alle Arten von Störungen sehr widerstandsfähig. Einschließlich Radiowellen charakteristisch für herkömmliche Overlays Mehrwegsignale auf dem primären. Er hat nicht einen bestimmten Bereich von Wellen, deren Frequenzen benötigen, sind begrenzt und für eine lange Zeit zwischen Benutzern geteilt. Es funktioniert nicht mit traditionellen Mitteln der Kommunikation stören, und er erlebt nicht Angst aus ihren nicht sehr rational Existenz.

Aber das ist alles. UWB-Signalfrequenzbereich gilt perfekt in jede Umgebung: im Inneren des Gebäudes, einschließlich der Häuser auf komplexem Gelände. Er überwindet leicht Barrieren und Distanzen erfordern die minimale Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeit. Und es ist auch eine hervorragende Lösung für das Problem der Stromversorgung.

Somit handelt es sich um fast die perfekte Art und Weise mit einzigartigen Eigenschaften zu kommunizieren. Und das ist nicht nur ein Handy oder eine Tankstelle. Dies ist - die Möglichkeit, drahtlos zu schaffen, sicheres Arbeiten auch in den Räumen der lokalen Rechnernetze, Lärm beständig und High-Speed, einschließlich der Einbeziehung von ihnen im Internet. Und in Haustelefon, unbegrenzte Entwicklung "angemessene Vorkehrungen" des Programms, und vieles mehr.

Design

Schöpfer zeitliche Modulation von Ultra-Breitband-Technologie in einer Reihe von amerikanischen glauben Larry Fullerton'a. Seine Firma "Time Domain" begann 1987 seine Tätigkeit. Und nach drei Jahren ihres Vermögens hatte vier Patente, die in Kürze in Form eines gut funktionierenden Kommunikationsgeräte mit einer Reichweite von 6 Meilen erhalten materialisiert (1992).

1997 in Zusammenarbeit mit IBM hat es den ersten Chip hergestellt, das die Möglichkeit der praktischen Anwendung der Technologie bietet zwei Jahre später - die zweite. Beachten Sie, dass dies - zwei der komplexeste und wichtige Komponente. Der Bereich der Testproben erreicht von 10 Meilen.

Aber der Signalempfänger und ein Low-Power-Sender - ist nur ein Teil des Erfolges. Und wenn es notwendig ist, die Datenübertragungsgeschwindigkeit und den Abstand zwischen Sender und Empfänger zu erhöhen? Dann wird das Problem eines Signals mit den erforderlichen Parametern zu erzeugen (Leistung, Frequenz der Wiederholung, Zeit Positioniergenauigkeit) katastrophal kompliziert, schließt den Zugriff auf die breite Anwendung der Technologie. Ideen und Technologie, dieses Problem zu lösen, haben in Russland erschienen.

In den frühen 80-er Jahren in der Leningrad Physikalisch-Technischen Institut. Ioffe wurden zwei interessante Effekte entdeckt - ultraschnelle Spannungswiederkehr und ultraschnelle reversible Abbau in der Hochspannungsübergänge. Dies führte zur Schaffung grundlegend neuer Halbleiterbauelementen (mit dem Staatspreis ausgezeichnet), der fähig ist mit hoher Leistung in kleinen Zeitabständen wechseln. Und die Idee, und seine materielle Verkörperung gehören zur selben Gruppe von durch Doktor der physikalisch-mathematischen Wissenschaften AF-Cardo Sysoev geleitet Entwickler.

Diese einzigartigen Geräte ermöglichen im Prinzip ultrakurze Pulse Nano- und Pikosekunden bis zu einigen zehn Megawatt Leistung und Wiederholungsrate von bis zu zehn Megahertz erzeugen, während die Kontrolle ihrer temporären Position mit einer Genauigkeit von besser als zehn Pikosekunden. Obwohl eine Impulswiederholungsfrequenz erhöht ihre Spitzenleistung sinkt, ist aber immer noch viel höher als die von allen anderen Geräten erhalten. Und die Geräte selbst haben eine nahezu unbegrenzte Ressource Halbleiter.

Mit diesen Technologien und ermöglicht es Ihnen, den Sender zu schaffen - Leistung Ultra Ultra-Breitband-Signalbereich. Und keiner der anderen der Welt solche Methoden erlauben nicht effektiv, ein derartiges Problem zu lösen.

Die vorgeschlagene Neben der Kommunikationstechnologie hat viele interessante Anwendungen. Dies vor allem besitzt das Ortungs einzigartige Eigenschaften, durch Ultrabreitbandspektrum hervorgerufen wird. Wenn eine Frequenz stark in der Umwelt absorbiert wird, funktioniert das andere -, weil das Signal den gesamten Bereich erfasst. Dieses Locator ist viel einfacher, kompakter und billiger als bekannte Designs. Es hat eine höhere Auflösung, es keine Angst vor Hindernissen, vor denen konventionelle Radare verwirrt kann im Inneren des Gebäudes arbeiten "prosvechivaya 'Wände und Strukturen aus jedem Material bestehen, oder genau die Position und den Zustand der unterirdischen Versorgungsleitungen bestimmen, werden in einem kleinen Gehäuse platziert. Es ist nicht nur das ideale Werkzeug für den Bau und die Reparatur, sondern auch ein zuverlässiger Helfer Rettungsdienste. Das gleiche Prinzip kann höchstempfindliche Sensoren für Sicherheitssysteme, Sicherheitsalarm, ultra-präzise Positionierungssystem und die Abstände auf den nächsten Zentimeter angelegt werden.

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Erscheinungsdatum 01.12.2003gg