Ученые Новгородского государственного университета и китайских вузов создали миниатюрную магнитоэлектрическую антенну для подводной связи на очень низких частотах (ОНЧ). Устройство размером около 14 см успешно прошло испытания, передав цифровые данные и аудиозапись на расстояние до 100 м.
Дальность связи отчасти можно повысить, увеличивая размеры антенны. Но это не панацея. Также исследуются применение пьезо- и магнитострикционных материалов с улучшенными характеристиками. Еще дальность связи можно повысить, применяя специальную геометрию антенны, а также используя несколько антенн, объединенных в массив. В общем, много разных способов, но также много проблем при их реализации. Несколько групп исследователей в мире пробуют разные способы, пытаясь достичь больших дальностей.
Традиционно для подводной связи необходимы волны очень низкой частоты, которые из-за своей огромной длины традиционно требуют гигантских антенн. Исследователи заменили классическое излучение магнитоэлектрическим эффектом и обошли это ограничение. Ключевым элементом стала новая пьезокерамика PIN-PMS-PZT, сочетающая высокий пьезоэлектрический коэффициент (401 пКл/Н) и механическую добротность (1510). Антенна на ее основе генерирует магнитное поле почти в два раза сильнее коммерческого аналога PZT-8.
Размер устройства теперь определяется длиной акустической волны в твердом материале, а не электромагнитной волны в пространстве, что и позволило создать компактный 14-сантиметровый передатчик. Технология открывает путь к портативным системам связи для подводных аппаратов, аквалангистов и подводной робототехники, где традиционные антенны слишком велики и не портативны.
Ранее Наука Mail писала о том, что новый алгоритм от российских ученых поможет изучать речные плюмы в Арктике.
