Пространственная модуляция
радиосигнала.
Хорошо известное свойство
уголковых отражателей отражать сигнал по тому же направлению можно использовать
для модуляции непрерывного радиосигнала. Действительно, как легко увидеть
из рисунка 1, падающий на уголковый отражатель (УО) луч претерпевает двойное
отражение и отправляется точно антипараллельно.
Если взять три взаимно
ортогональных отражающих плоскости, то мы получим 8 уголковых отражателей,
способных отправить обратно к излучателю сигнал любого направления, пришедший
с любой стороны.
Рис. 1. Работа уголкового
отражателя.
Однако если угол между
отражающими плоскостями изменится и станет, например, равным (p/2
+ 2d),
то отраженный луч отклонится от первоначальной линии распространения в
общем случае на 4d.
Поэтому,
если изготовить уголковый отражатель (рис. 2), состоящий из трех взаимно
ортогональных эластичных отражающих плоскостей, закрепленных в жесткой
сфере из радио прозрачного материала, а затем механически перемещать точку
пересечения плоскостей - центр - на небольшую величину (в пределах упругости
материала плоскостей), то отраженный луч будет попадать к передатчику только
при нулевом смещении центра.
Во всех остальных положениях
центра луч отразится на угол, существенно отличный от p
и пройдет мимо приемной антенны.
Рис.2. Полный уголковый
отражатель.
Таким образом, любое
отклонение центра от нейтрального положения приведет к уменьшению сигнала
вплоть до исчезновения. Иначе говоря, смещая центр УО от нейтрали, легко
осуществить передачу информации в бинарной форме.
Например, пусть
на орбите находится такой УО с радиусом 0,5м. Такой УО будет хорошо отражать
сантиметровые и более ко-роткие радиоволны. Если его облучать с Земли непрерывным
немодулированным ненаправленным сигналом, то на антенну передатчика будет
поступать непрерывный же сигнал, не зависящий ни от ориентации антенны,
ни от взаимного расположения приемопередатчика и УО.
Рис.3. Работа УО
на спутнике.
Вполне понятно,
что УО будет отражать только радиоволну, распространяющуюся в телесном
угле, определяемым квадратом отношения радиуса УО к расстоянию до ПП. Следовательно,
и отраженный сигнал будет излучаться в таком же телесном угле, поэтому
весьма малое смещение центра УО вызовет исчезновение сигнала в приемнике.
Предлагаемый
способ связи не требует какой-либо ориентации спутника (а значит, и соответствующих
механизмов), не требует спутниковой приемопередающей аппаратуры и т.д.
Смещение же центра УО можно осуществить, например, с помощью магнитной
катушки, намотанной на сферу, и помещенного в центр ферромагнетика.
Такой спутник может
контролировать, например, радиационную обстановку или другие аналогичные
процессы. При этом вся измерительная и обрабатывающая аппаратура может
быть размещена в том самом центре, смещение которого и модулирует сигнал.