Undervattens-antenner/tråden splittad från tråden Ferriteantenner

M0DFI

Well-Known Member
Hej alla,

Jag och många med mig tyckte att undervattensantennerna som Dan M0DFI beskrev var så intressanta att dom borde få en egen tråd. Så jag har delat den tidigare tråden som handlade om ferriteantenner och skapade ny tråd som handlar om nya och spännande antenner för ledande media (typ vatten). 73 de Uffe, sm7sek





Man har börjat gå ifrån vlf för undervattensbruk. Antennerna är inget som passar
oss radioamatörer i allmänhet men om du har ett special projekt så kan det vara av intresse för dig.

Det finns idag antenner som ger god mark och vattenpenetration på i
stort sett alla frekvenser ( vi har visserligen bara testat till ca: 200MHz ) med
de speciella antennerna. Antenntypen är med all sannolikhet av liknande typ och baserad
på samma egenskaper som Johnson systemet använde under WW2.

Svårigheten ligger naturligtvis i att få fram information om den nya utrustningen
men jag misstänker att mera info kommer att släppas under 2005 om inte
locket läggs på totalt.

Antennarna monteras i tjockväggiga aluminium burkar som tål tryck och är fyllda med
RF inert olja för att kunna följa med fartyg eller sonder ner till många hundra
meter utan att implodera. Storleken för antennerna på HF banden är ca: 1 cola burk
i diameter och längd medan VHF och UHF antennerna är avsevärt mindre.
Bandbredden för antennerna är ca 10KHz och går normalt inte att ändra på
då de är avsedda för kommunikation på enstaka frekvenser, oftast för samverkan
mellan ytfartyg och luftfartyg från objekt i undervattensläge.

Test och utvärdering av VHF utrustning för kommunikation mellan dykare-dykare och
dykare-ytsupport är planerade men jag ser inga större problem då kunden
själv har verifierat funktionen, det är mestadels arbete med att paketera
kommersiellt tillgängilga sändtagare för undervattensbruk.
Jag ser inte att den tillämpningen är prioriterad då det redan finns system framtagna
för detta ändamål.

Jag vet inte med 100% säkerhet på vilken teori som antennerna baserar sig på men
funktionen och driftsäkerheten är tillräcklig för att nya vapensystem skall kunna
baseras på antennernas funktion. Det är sannolikt så att man avser att hålla teorin
hemlig så länge som möjligt.

En anmärkningsvärd egenskap är att dämpningen i luft/mark/vatten är linjär ?

Kul antenn är det och den har massor av potential bara man kan få fram en
avstämbar version som täcker åtminstone ett band i taget.


Cheers


Dan / M0DFI
 
Last edited by a moderator:
Det krävs i sanning en revolutionerande teori för att ordna till VHF-kommunikation genom ledande medier som t.ex. vatten.

Den elfältteori som bibringats* mig, och sannolikt också de flesta andra, säger att ett uttryck för utbredningen av elektromagnetiska vågor i ledande medier kan härledas ur Maxwells ekvationer, Faradays induktionslag samt diffusionsekvationen.

Detta uttryck är: inträngningsdjupet = roten (2/permebiliteten*vinkelfrekvensen*konduktiviteten) Inträngningsdjupet definieras som den sträcka efter vilken fältstyrkan sjunkit till 1/e av sitt ursprungliga värde.

Om man stuvar om detta uttryck så får man ett annat uttryck för dämpningen i dB/meter med
frekvensen och konduktiviteten som parametrar:

Dämpningen [dB/m] = 8,686 * roten (pi*frekvensen*konduktiviteten*permeabiliteten)

Stoppar man in siffervärden i detta så har man en dämpning på 100 MHz i havsvatten (konduktiviteten = 4 S/m)
på c:a 300 dB/m, i sötvatten (konduktivitet = 5mS/m) c:a 25 dB/m.

En rimlighetskontroll:

VHF handapparater med 5 W uteffekt till en förlustfri antenn, mottagarkänslighet
-110 dBm för 12 dB SINAD. En sådan kombination "tål" högst 147 dB dämpning,
vilket ger 1/2 meters kommunikationsavstånd i havsvatten, och "hela" 6 m i sötvatten.

Detta kommer att gälla oavsett hur man har genererat vågorna i första början,
så även vågorna från en antenn som har en bra anpassning till det omgivande mediet kommer
att dämpas med dessa belopp.

Med stort intresse ser jag fram mot att få närmare reda på hur dessa uppfinnare lyckats kringgå naturlagarna.

73/

Karl-Arne
SM0AOM

* Kompendier och föreläsningar av den närmast legendariske
Chalmers-lektorn P.G. Hofvenschiöld.
 
Ferrritantenner

Du får vara hur intresserad du vill Karl-Arne men så länge du inte har ett
kommersiellt skäl och har skrivit på ett NDA så tror jag att du får
fortsätta att fundera...

Protestera gärna men kunderna är nöjda.

Men jag kan i alla fall glädja dig med att Maxwell inte motsätter sig funktionen.
( om han nu hade varit i livet )
Vad jag kan se så är det en vidareutveckling av teknik från 1930/40-talet.


Cheers


Dan / M0DFI
 
M0DFI said:
En anmärkningsvärd egenskap är att dämpningen i luft/mark/vatten är linjär ?

Kul antenn är det och den har massor av potential bara man kan få fram en
avstämbar version som täcker åtminstone ett band i taget.
Är det Ted:s (han med EH-antennen) senaste skapelse, Hz-antennen du skriver om?

Hur dämpningen kan vara linjär får du gärna förklara. Mig veterligen är den definitivt inte det. Tittar vi på fjärrfältet är det lätt att visa geometriskt att så inte kan vara fallet.

73 de Lars, sm6rpz
 
SM6RPZ said:
Hm, vi kanske skulle flytta detta till en ny tråd?

73 de Lars, sm6rpz

Mkt bra förslag!
Jag vispar lite med mitt trollspö och vipps, är det fixat!

73 de Uffe
sm7sek
 
"Du får vara hur intresserad du vill Karl-Arne men så länge du inte har ett
kommersiellt skäl och har skrivit på ett NDA så tror jag att du får
fortsätta att fundera..."

Vad är detta för smörja ?

Varför lade du in tråden över huvudtaget, när du svara så här ...
 
SM0GJK skrev till Dan, M0DFI
Varför lade du in tråden över huvudtaget, när du svara så här ...
Hoppsan! Tråden fanns tidigare under "Hur linda ferritantenn?", men blev flyttad då vi började avvika från ämnet :) Se ovan.

73 de Lars, sm6rpz
 
Ponera att vi har en stålvajer som vi kan koppla sändaren på och på så sätt använda den som 'sändarantenn'. Blir det förbättring eller försämring eller rent omöjligt?

Skoj att diskussionen blev livlig. Det här är intressant för oss som aldrig funderat mycket på radio innan :)
 
Visst kan man använda en stålwire som "sändarantenn".

Det som kommer att hända då är att du också kommer att överföra signaler
med konduktionsströmmar i vattnet och utefter wiren istället för med elektromagnetiska
vågor (och förskjutningsströmmar) genom vattnet.

Med tanke på hur stor dämpning som vågutbredning genom vattnet ger är det
ganska troligt att detta ger bättre signaler än att försöka att skapa radiovågor under vattnet.

Om det hela ska äga rum i söt- eller bräckt vatten är det kanske en tanke att
försöka sig på överföring via induktionsfälten, så att sändar- och mottagarantenner skulle kunna bestå av flervarviga ramantenner som avstäms till resonans.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Hehe

Jag noterar att det blev en del intresse after min kommentar angående ferrit antenn under vatten. Nåväl...

För den 'icke läskunnige' så måste jag påpeka att inlägget var allmänt hållet och
framför allt allt antennerna inte är avsedda för amatörradio, och jag har själv den
bestämda uppfattningen att så är fallet.

Som svar till RPZ, nej, vad jag vet så används inte EH antennerna för undervattensbruk.
Dessutom används numera EH antennerna kommersiellt i Europa även om det finns
många som anser att de inte ens borde få skrivas om... Dock är de betalande kunderna
nöjda vad jag har hört. Däremot används EH-Antenner för telemtri tillämpningar
i störda miljöer där andra antennalternativ har givit för dåligt resultat, t.ex
telemetrisändare i brunnar och vatten cisterner. Nog om detta då det jag inte
ser behovet av att debattera en existerande kommersiell lösning här.

Någon ondgjorde sig över att jag nämnde detta över huvudtaget - tämligen infam reaktion.. Jag tycker att det definitivt skulle ha nämnts som ett alternativ till ferrit
antenner då detta är en väl beprövad teknologi men nu har jag för mig att det stod
skrivet i de gamla amatörstadgarna att vi skulle driva utvecklingen framåt...
Dvs, omnämnandet om vad man börjat använda för undervattensbruk istället
för tidigare teknik skall definitivt omnämnas i lämpliga forum, t.ex HAM.SE.
Jag har svårt att först att det skulle finnas ett krav på 'full disclosure' bara för att
jag nämnde en 'de facto' använd teknik.

Jag avser att även i fortsättningen ge 'glimtar' av vad som pågår inom den kommersiella
utvecklingen när det lämpar sig ( som t.ex här i HAM.SE ) men måste även påpeka
att eftersom det är så stora brister i de flesta nationers patentsystem, så väljer man
ofta som mindre organisationer och företag att inte skicka in annat än en avseende deklarion till patentmyndigheterna ( dålig Svenska ) och istället låter bli att berätta
hur prylarna funkar. Med detta så kan man vinna flera års försprång innan det görs
konkurrerande kopior som baserats på patenthandlingar. Det finns få småbolag som
ekonomiskt klarar en patentstrid med ett storföretag.

Att jag sedan påpekar att jag inte kan kommentera vidare än vad som redan finns
i 'public domain' tycker jag är fullständigt riktigt och kommentaren om NDA var
relevant.

Som svar till AOM, Jag ids inte debattera med dig i ämnet av flera skäl.

1 - Jag kan inte se att det skulle tillföra något då jag hittills inte har sett dig tillföra något avseende nyutveckling av antenner, bara ilskna kommentarer att det inte går för att det
inte har gjorts förr. // Som 'bail-out' måste jag påpeka att jag inte har läst allt på vad
du har skrivit på HAM.SE eller i andra media, så det är möjligt att jag har fel //
2 - Mera diskussioner kan bara genomföras genom att flytta mera information till
'the public domain' = kommer inte att ske.

Anledningen är - kan man gissa, att man vill realisera en kapitalisering
baserad på kundintresse efter vederbörliga demo's.

Något annat inlägg jag glömt att kommentera?

För RPZ som verkar oroad över att det kanske fanns något om EH antennerna som inte
har debatterats, så får jag väl tillägga att jag inte längre ser ett behov av
att visa att EH antennerna fungerar och därmed finns det roligare saker att debattera
om, t.ex att bygga antenner och använda dom till amatörradio.

// Däremot förbehåller mig rättigheten att utan vidare förvarning ändra mig och
då kasta mig in i en pågående debatt. //

För övrigt om undervattens antenner.

Ett av de roligare försöken som gjorts under senare år är de s.k 'plasma antennerna'.
Vad jag vet så pågår de försöken fortfarande och är det någon som vet mera så kunde
det vara kul att läsa mer.

M0DFI
 
M0DFI said:
Som svar till RPZ, nej, vad jag vet så används inte EH antennerna för undervattensbruk.
Det var inte heller det jag frågade om, jag bara förklade för de oinvigda vem Ted var, nämligen han med EH-antennen (det var den enda kopplingen till EH-antennen.)

Frågan var om det du skrev om var Teds nya skapelse, den han kallar för Hz-antennen. Din beskrivning var rätt lik den beskrivning som gjorts över vad Hz-antennen är kapabel till, nämligen. Vore intressant att veta...

Vad gäller EH-antennen så har vi en annan tråd någonstans för den. Tror dock att det ämnet är rätt slutkört.

M0DFI said:
För RPZ som verkar oroad över att det kanske fanns något om EH antennerna som inte
har debatterats, så får jag väl tillägga att jag inte längre ser ett behov av
att visa att EH antennerna fungerar och därmed finns det roligare saker att debattera
om, t.ex att bygga antenner och använda dom till amatörradio.
Hur de fungerar har jag, och andra, redan förklarat i den andra tråden :D

M0DFI said:
Ett av de roligare försöken som gjorts under senare år är de s.k 'plasma antennerna'.
Vad jag vet så pågår de försöken fortfarande och är det någon som vet mera så kunde
det vara kul att läsa mer.
Sysslar normalt inte med undervattenskommunikation, lyssnar på stjärnor istället, på andra sidan radiospektrat. Kan du, någon annan, utveckla vad detta med 'plasma antennerna' är för något?

73 de Lars, sm6rpz
PS. Du glömde förklara lineariteten! DS.
 
Plasma antenner

Lars,

Nej, jag vill inte utveckla linearitet och nej, ( vilket du inte frågade men ändå ) det
strider inte mot Maxwell eller någon annan teori. Nog om detta...

Plasma antenner.

Jag vill minnas att det fanns en del artiklar om forskning runt plasma, där man genom
att 'injicera' ett fält kunde få enantenns totala förmåga att emittera rf att öka.

-Skall leta efter länkarna eftersom jag borde ha sparat dom. Allt som har med
antenner och vapensystem brukar jag av kommersiella skäl spara i mina gömslen...

Hupp, Fanns en del!


/////////////////////// SNIP /////////////////////


Plasma stealth antenna for the U.S. Navy
Author(s): Alexeff, Igor; Kang, Weng Lock; Rader, Mark; Douglass, Clay; Kintner, Delmar; Ogot, Rolando; Norris, Elwood
Corporate Source: Univ of Tennessee, TN, USA
Source: IEEE International Conference on Plasma Science Proceedings of the 1998 IEEE International Conference on Plasma Science Jun 1-4 1998 1998 Raleigh, NC, USA Sponsored by: IEEE IEEE Piscataway NJ USA p 277 Paper: 6P36 ISSN: 0730-9244 CODEN: 85PSAO
Publication Year: 1998
Abstract: We have received a Phase 1 SBIR contract from the U.S. Navy to develop a plasma stealth antenna. The concept is to use plasma discharge tubes as antenna elements. When the tubes are energized, they become conductors and can transmit and receive radio signals. When they are de-energized, they revert to nonconducting elements (in present tests, glass tubes), and do not reflect probing radio signals. The reflection problem is most acute for probing signals near the resonant frequency of the antenna, which produces a large reflection cross section. A second feature of the plasma antenna, is that it can be reconfigured during operation, by selectively energizing only some of the elements. It can therefore be `steered' electronically. This cannot be done with metal conductor antennas. A third feature of the plasma antenna, is that it can be turned off rapidly, reducing ringing on pulse transmission. Preliminary tests before receiving the SBIR successfully demonstrated both the operation of the antenna in transmission and reception, and the stealth features on a Navy test range in San Diego. The tubes used in that demonstration were modified neon sign discharge tubes filled with helium, neon, argon, and a neon-argon mixture. More detailed experiments are under way to explore such topics as optimizing the system with respect to antenna-feeder coupling, radiation-pattern peaking, and signal-to-noise ratio. In English (Author abstract) EI Order Number: 98084344011
Subjects: Plasma devices; Antennas; Military applications; Electromagnetic wave reflection
Identifiers: Plasma stealth antennas
Classification Codes: 932.3
Document Type: CA
Treatment: AG


////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

Record 2
Conceptual study of stealth plasma antenna
Author(s): Kang, Weng Lock; Rader, Mark; Alexeff, Igor
Corporate Source: Univ of Tennessee, Knoxville, TN, USA
Source: IEEE International Conference on Plasma Science Proceedings of the 1996 IEEE International Conference on Plasma Science Jun 3-5 1996 1996 Boston, MA, USA Sponsored by: IEEE IEEE Piscataway NJ USA p 261 Paper: 4IP07 ISSN: 0730-9244 CODEN: 85PSAO
Publication Year: 1996
Abstract: The authors are recently involved in the conceptual study of stealth plasma antenna. Stealth plasma antenna achieves its cloaking property without depending on frequency shifting. It depends instead on the behavior of an electromagnetic wave propagating in the plasma medium. The authors have actually demonstrated that it is feasible to construct an antenna out of a glass tube filled with low-pressure gas, such as a fluorescent tube. When the gas is ionized, an efficient, highly directional receiving and transmitting antenna is achieved. When the gas de-ionizes, the structure reverts to a simple structure of a glass tube, with negligible radar cross-section, rendering it the stealth or cloaking property. In English 3 Refs. EI Order Number: 96093347533
Subjects: Plasma devices; Antennas; Electric discharges; Electromagnetic wave propagation; Ionization; Radar cross section
Identifiers: Stealth plasma antenna; Plasma discharge; Frequency shifting; Phase velocity; Cloaking; Glass tube
Classification Codes: 932.3
Document Type: CA
Treatment: AG
Record 3
Microwave plasma closing switch and stealth plasma antennas
Author(s): Kang, Weng Lock; Rader, Mark; Alexeff, Igor
Corporate Source: Univ of Tennessee, Knoxville, TN
Source: IEEE International Conference on Plasma Science Proceedings of the 1995 IEEE International Conference on Plasma Science Jun 5-8 1995 1995 Madison, WI, USA Sponsored by: IEEE IEEE Piscataway NJ USA p 141 ISSN: 0730-9244 CODEN: 85PSAO
Publication Year: 1995
Abstract not available for this article
Document Type: JA



////////////////////////////////////////////




Happy Lars?


Cheers


M0DFI
 
Plasma antennerLars,

Lars,

Om antenner kan användas högt upp spektrat eller inte, kan jag inte uttala mig om.

Jag testade en 800Ghz antenn för ett tag sedan men har mer eller mindre lagt ner
det projektet då man uppenbarligen behöver en 'astronomisk' plånbok bara för
att inhandla/hyra mätinstrumenten.

Men antennen skulle kunna vara ett festligt alternativ där man behöver en tillfällig antenn.


M0DFI :D
 
Back
Top