191949. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés információ szabadtéri terjedéssel történő átvitelére, irányított sugárnyalábú, 10 mm-nél rövidebb hullámhosszúságú elektromágneses hullámokkal
5 191949 6 A találmány szerinti információátviteli eljárás lényege, hogy az adóoldalon legalább két adót telepitünk oly módon, hogy az adók egymástól mért sugárzási tengelytávolságát minimum 200 mm-re, de legalább 100 X-ra választjuk (ahol X az alkalmazott elektromágneses hullám hullámhosszúsága), majd az adókból egymással koherensen modulált sugárnyalábokat irányítunk a vétel helyére úgy, hogy a sugárnyalábok a vevőoldalon messék egymást. Majd a vevőoldalra a sugárnyalábok közös sugármetszékébe egy- vagy egymástól minimum 200 mm-re, de legalább 100 X-ra felvett vevőtávolságban több vevőt telepítünk, ezután a vevő(ket) úgy tájoljuk, hogy a vevők bármelyike legalább két adó közös sugármetszékében legyen. A vevő(k)be beérkező sugárnyalábok együttes intenzitását érzékeljük és mérjük, végül az együttes intenzitás időben változó értékét paraméternek választva - célszerűen logaritmikus karakterisztikájú komprimálás utáni döntés révén állítjuk helyre az átvitt információt. Előnyős, ha információ hordozóként elosztott frekvencia spektrumú sugárnyalábokat alkalmazunk és a sugárnyalábok spektrum szélességét a moduláló jel sávszélességének legalább kétszeresére választjuk, és a vevőkbe érkező sugárnyalábok intenzitását oly módon analóg összegezzük, hogy a mindenkori nagyobb intenzitású sugárnyalábból kinyert jel súlya a döntő. A találmány szerinti eljárást megvalósító berendezés lényege, hogy az adóoldalon az információ bemenethez moduláló egység van kapcsolva, amelyhez legalább két adó csatlakozik. Az adók mindegyike sugárnyalábképzővel van ellátva. A vevőoldalon egy vagy több vevő van elhelyezve, és a vevő(k) mindegyike sugárgyűjtővel van ellátva, és komprimáló egységen keresztül kiértékelő és összegző egységhez kapcsolódik, amely az információ kimenetéhez csatlakozik. A találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli változatánál a komprimáló egységek) logaritmikus karakterisztikájú AGC áramkör(ök), vagy logaritmikus karakterisztikájú limiter áramkör(ök). További előnyös kiviteli alaknál a nyalábképzők optikai fényforráshoz csatlakoztatott lencserendszerek és a sugárgyűjtő(k) mindegyike szelektív optikai gyűjtő, melynek érzékelője optoelektromos átalakító, illetve az optikai fényforrás közvetlenül modulálható félvezető optoelektromos eszköz. A találmányt a továbbiakban egy a gyakorlatban is megvalósított kiviteli példán mutatjuk be. A találmány szerinti eljárást példaképp megvalósító berendezést az ábrán szemléltetjük. Az 1. ábrán A adóoldalon két Ai, A2 adót, és a V vevőoldalon két Vi, V2 vevőt tartalmazó berendezés látható. Az A adóoldalon a B információbemenethez M moduláló egység van kapcsolva, amelyhez két Ai, A2 4 adó csatlakozik. Az Ai, A2 adók mindegyike NYi, NY2 sugárnyalábképzővel van ellátva. Az Ai, A2 adók tA sugárzási tengelytávolsága a gyakorlatban 0,2 m - tapasztalataink szerint - a legkedvezőbb érték 1-1,5 m. A V vevőoldalra telepített, Vi, V2 vevők az Ai, A2 adókból kibocsátott koherensen modulált Si, S2 sugárnyalábok Sk közös sugármetszékében vannak. Az A1A2 adók sugárzási karakterisztikája (a nyaláb divergencia) és a vevők látószöge úgy van kialakítva, hogy az adott telepítési távolságnál minden - jelen esetben kettő - Ai, A2 adó Si, S2 sugárnyalábja minden - jelen esetben kettő - Vi, V2 vevőre eljusson, és minden vevő lássa az összes, de legalább két adót. A V vevőoldalon a Vi, V2 vevők tv vevőtávolsága célszerűen megegyezik az A adóoldali t* sugárzási tengelytávolsággal. A Vi, V2 vevők saját GYi, GY2 sugárgyűjtővel vannak ellátva és rendre Li, La komprimáló egységen keresztül az I kiértékelő és összegző egységhez csatlakoznak, amely a K információ-kimenetre van kötve. A két adót két vevőt felhasználó diversity összeállítást a gyakorlatban kipróbáltuk egy X = 820 nm-es atmoszférikus optikai hírközlő berendezésen, amely 2 Mbit/s sebességű digitális átvitelre szolgál. Az Ai, A2 adókban lévő sugárforrások 2 nm spektrum sávszélességű multimódusú félvezető lézerek voltak KI-BE intenzitásmodulációval vezérelve. AZ Ai, A2 adók NYi, NY2 sugárnyalábképzői egyszerű 50 mm kilépő átmérőjű lencse rendszerek voltak. A Vi, V2 vevők GYi, GY2 sugárgyűjtői pedig 80 mm belépő átmérőjű lencse rendszerek. A Vi, V2 vevőkben Si fotódetektor előtt egy keskenysávú optikai szűrő választja ki az Ai, A2 adók által kisugárzott optikai jelet. A vevők a vételi szinttel arányos, logaritmikus jelleggel limitált kimenőjelet szolgáltatnak az összegzőnek, így széles bemenő szint tartományban jó feldolgozható, az eredő intenzitással arányos összegzett jelet nyerünk. Azonos elemek felhasználásával 5 km adó-vevő távolságban telepített diversity nélküli és különböző diversity összeállításokat vizsgáltunk. Egy adót és egy vevőt tartalmazó diversity nélküli összeköttetés minősége időszakonként értékelhetetlen volt az esetenként jelentkező turbulencia okozta bitcsomag kimaradás és ezáltal keletkező rendszeres szinkronvesztés miatt. Nem javult jelentősen a helyzet ha egy adó mellett két érzékelős diversityt hoztunk létre. Két adó - egy vevő diversityt alkalmazva (az adótávolság 1 m volt) az összeköttetés minősége jelentősen javult és megszakadás mentes 10"6, lO'7 hibaarányú időszakokkal bíró az idő nagyrészében azonban 10~8-nál jobb hibaarányú összeköttetést hoztunk létre olyan nehéz turbulencia viszonyok mellett is, amikor az egy adót tartalmazó rendszer a turbulencia miatt használhatatlan volt. 5 L0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
