US 20070215946 A1, artificiell plasmaspegel för bredbandssystem 20 september 2007

US 20070215946 A1 20 sept 2007

US-patent kopplat till detta patent:

US4253190 *10 apr 1979 Kommunikationssystem med hjälp av en spegel som hålls i yttre rymden genom elektromagnetisk strålning tryck
Sammanfattning
Ett förfarande och system beskrivs för sändning av elektromagnetisk strålning genom att använda en kommunikations spegel belägen mellan ca 100 kilometer och omkring 200 kilometer ovanför marken. Kommunikations spegeln hålls till väders ovanför atmosfären genom trycket från den elektromagnetiska strålning som den speglar, och som är strålade vid kommunikationsspegel genom att en på lämpligt sätt konstruerad sändarantenn på marken. Kommunikations spegel reflekterar kommunikation, såsom radio, radar, eller tv-vågor upp till cirka 1100 kilometer bort när kommunikations spegeln ligger på en höjd av cirka 100 kilometer.

US4999637 *14 maj 1987 Skapande av konstgjorda jonisering moln ovanför jorden
Sammanfattning
En metod för att bilda ett moln av artificiell jonisering över jorden genom att initialt upphetta bosatt plasma vid en önskad höjd med elektromagnetisk strålning med en frekvens ungefär densamma som den för den omgivande plasma. När plasmafrekvensen ökar på grund av värme, är frekvent strålning också ökat tills den slutliga underhållsfrekvens uppnås.

US5041834 *17 maj 1990 Artificiell jonosfärisk spegel som består av ett plasmaskikt som kan lutas
Sammanfattning
Denna uppfinning hänför sig till alstrandet av en artificiell jonosfäriskt Mirror (AIM), eller ett plasmaskikt i atmosfären. AIM används som jonosfären att reflektera radiosignaler över stora avstånd. En tippbar AIM skapas av en värmare antenn styrs i fas och frekvens. Värmaren antenn fasförskjutning avsöker en stråle för att måla en plasmaskikt . Frekvensen ändras för att fokusera på ständigt högre höjder att luta plasmaskiktet .

US20100100639 *18 sep 2007

Sammanfattning
Ett nytt kommunikationssystem beskrivs i vilken den fasstyrda gruppvärmaren används för att skapa en konstgjord joniserad plasmamönster i atmosfären (AIPA) har en integrerad fasstyrd gruppsändare. Genom att kombinera dessa två funktioner ett förenklat telekommunikationssystem skapas. Det nya systemet kallas den integrerade Plasma Mirror. En annan fördel är att en del av den telekommunikationssignal absorberas i plasmat mönstret och bidrar till att bibehålla effektnivån .

BESKRIVNING

Korsreferens till besläktade ansökningar:
[0001]
Denna patentansökan är relaterad till provisoriska patentansökan 60 / 782.085 inlämnad 14 mars, 2006.
BAKGRUND TILL UPPFINNINGEN
[0002]
1. Uppfinningens område
[0003]
Denna uppfinning hänför sig allmänt till telekommunikation utnyttjar en elektromagnetisk våg som återspeglar artificiell joniserad plasmaspegel i atmosfären
[0004]
2. Känd teknik
[0005]
Bernard J. Eastlund beskriver kosmisk partikel antändning i metod och apparat US patentansökan Ser. Nr 11 / 219.982 inlämnad 6 september, 2005 och i en vitbok med titeln ”Cosmic Ray Tändning av artificiell joniserat plasma mönster i atmosfären (AIPA)”, 12 januari, 2006. Kommunikations koncept som beskrivs i dessa dokument har en elektromagnetiska infasade värmare stråle för bildande av en artificiell joniserad plasmamönster i atmosfären, och separata telekommunikations basstationer och mottagare för att utnyttja den artificiella joniserad skiktet.

UPPFINNINGENS BAKGRUND-MÅL
[0006]
Syftet med denna uppfinning är att beskriva en huvud ny innovation som här kallas den integrerade Plasma Mirror (IPM) som kombinerar basstationen med fasstyrda värmaren i ett enda system för att tillhandahålla ett förenklat system som har många fördelar för telekommunikation. Detta hänger troligen ihop med – Vibrerande radiospegla och långsmala plasmarännor  Jordens rymdmiljö studerad med nya radiomätmetoder av Bo Thidé. Institutet för rymdfysik,Uppsala och LOIS Space Centre,Växjö
[0007]
Ett annat mål är att ha telekommunikationssignaleffekten bidrar till den effekt som krävs för att bibehålla den konstgjorda joniserad plasmaskiktet.


SAMMANFATTNING
[0008]
Denna uppfinning är ett bredbandskommunikation som bygger på reflektioner av elektromagnetiska signaler från artificiella joniserade plasmamönster i atmosfären. (AIPA).

(Min kommentar: Chemtrailsspridningen är troligen till för att öka partikelinnehållet i atmosfären)

Systemet utnyttjar den nya metoden att använda kosmiska partiklar (kosmisk strålning duschar eller mikrometeorit spår) för att antända artificiella joniserade plasmamönster i atmosfären med fasstyrda värmare på effektnivåer som är mycket lägre än de nivåer som antas i tidigare studier det nya förfarandet förutsätter att en elektromagnetisk vågvärmare bryter ner atmosfären för att skapa en jonisering skikt och att en upp-länk tillhandahålls av en separat basstation som styr kommunikationssignaler mot AIPA som hänvisas till som en plasmaspegel (PM) som speglar de signaler att tillhandahålla nedlänken till en avlägsen mottagare.
[0009]
Ett huvud utförande av uppfinningen är att som kombinerar infasade sändaren av en telekommunikations basstation med den fasstyrda elektromagnetiska värmare som bildar den konstgjorda joniserad plasma mönster att i ett enda system för telekommunikation. Denna förenklade systemet har många fördelar, såsom lägre kostnad och lägre platskostnader.
[0010]

En annan principiell utföringsform är att ha telekommunikationssignaleffekten bidrar till den effekt som krävs för att bibehålla den konstgjorda joniserad plasmaskiktet.
[0011]
I ett exempel är plasmaspegeln skapas med en infasade värmare med 500 kW toppeffekt och en medeleffekt på 50 kW för fortsatt underhåll av plasma. En dubbel statisk radarekvationen behandlar plasma spegel som ett isotropt spridare för att bestämma den mottagna effekten vid en avlägsen mottagare. Med en 500 watt telekom signaleffekt en mottagare som ligger 22.000 meter från gruppen får 3,2 × 10-4 watt eller -32 dBm. Kanalkapaciteten förväntas vara 7 x 107 bitar per sekund. Point mönster är också presenteras för ett tvåvägskommunikationssystem samt en plasma spegel på 30.000 meter.
[0012]
Aktiva och passiva kommunikationssystem på hög höjd är för närvarande under utveckling. Ballonger, luftskepp, flygplan och helikoptrar studeras och är i allmänhet anges i detta dokument som hög höjd över havet luftfarts Platforms (HAAp). Det visar sig att den integrerade Plasma Mirror (IPM) är mycket billigare och ger mycket högre signalnivåer vid fjärrmottagaren. Dessutom är IPM säkrare och kan ge mycket högre kanalkapacitet och bandbredd. IPM kan också placeras på 30.000 meters höjd eller mer, vilket ger mycket större yttäckning än en HAAp.
[0013]
Telekommunikation med den integrerade plasma spegelbaserat system jämförs med den från en hög höjd luftskepp. Det visar sig att en plasma spegel baserat system kan ge signalhanterings samma funktioner som HAA med en plasma spegel som är ungefär dubbelt så stor som den HAA.
FIGURER
[0014]
FIKON. En schematisk ritning av integrerade Plasma Mirror System
[0015]
FIKON. 2 Schematisk bild av en High Altitude Aeronautical Platform System
BESKRIVNING
[0016]
Översikt
[0017]
Ett nytt kommunikationssystem beskrivs i vilken den fasstyrda gruppvärmaren används för att skapa en konstgjord joniserad plasmamönster i atmosfären (AIPA) har en integrerad fasstyrd gruppsändare. Genom att kombinera dessa två funktioner ett förenklat telekommunikationssystem skapas. Det nya systemet kallas den integrerade Plasma Mirror. En annan fördel är att en del av den telekommunikationssignal absorberas i plasmat mönstret och bidrar till att bibehålla effektnivån.
[0018]
Plasma spegel skapas med hjälp av jonisering spår som produceras i atmosfären genom kosmisk strålning och meteorskurar för att sänka det elektriska fältet som krävs för luftfördelning under de nivåer i luften. Kosmisk strålning eller mikrometeor stigar ger jonisering spår, som kan lokalt lägre fördelningen elektriska fältet i atmosfären. Det är planerat att använda denna jonisering källa genom att använda en hög effekt elektromagnetiska vågor värmare för att skapa en sammanhängande mönster av höga elektriska fält ( ”fältmönster”) i atmosfären på ett avstånd av mellan havet och 80.000 meter och för att upprätthålla fältmönstret tills en eller flera kosmiska partiklar såsom kosmisk strålning elektroner eller mikrometeorerna skapar en kolonn spår av joniserad luft för att antända uppdelning någonstans inom fältmönstret. De elektriska fälten i fältmönstret accelerera elektronerna i den tabell spår i alla riktningar och producerar luftfördelning i hela det sammanhängande volym av fältmönstret. Fältmönstret kontinuerligt upprätthålls under nedbrytningsprocessen. Den elektriska fältstyrkan som krävs för luftfördelning med denna metod förväntas vara upp till 40 gånger lägre än värdet för nedbrytning i luften och den effekt som krävs är lägre med en faktor på upp till 1600.
[0019]
När den väl bildats, kan plasmat mönster som är en plasmaspegel upprätthållas genom kontinuerlig bestrålning av plasma mönster med elektromagnetiska vågor vid en effektnivå som är tillräcklig för att upprätthålla plasmaelektrontätheten vid det värde som krävs av den önskade tillämpningen. Storleken eller formen av plasmamönstret kan ändras efter att den har fastställts genom att ändra brännmönster och / eller effektnivån hos den elektromagnetiska våggeneratorn. De fysikaliska egenskaperna hos plasmaspegeln såsom elektromagnetisk våg reflektioner, elektrisk ledningsförmåga och elektromagnetiska vågor absorption kan ändras genom att variera effektnivån hos den hög effekt elektromagnetisk strålning projiceras från den elektromagnetiska vågen värmaren som skapar den sammanhängande mönster av höga elektriska fält.
Punkt mönster för integrerade plasmaspegeln beskrivs och de viktiga parametrarna identifieras. Kraft och utrustningskrav för systemet beräknas.
[0021]
Telekommunikation systemets prestanda beräknas med hjälp av en modifierad bi-statisk radarekvationen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV Förfarande och anordning för ett telekommunikationssystem med en kombinerad BASSTATION OCH PLASMA mönsterformnings HEATER
[0022]
Integrerad Plasma Mirror
[0023]
En övre nivå beskrivning av utomlands bandet kommunikation som utnyttjar passiv reflektion från ett integrerat plasmaspegelsystem beskrivs i FIG. 1. En fasad gruppantenn för skapande av plasmaspegeln är kombinerad med en fasstyrd antenn för både upplänk och nedlänk mottagning av signaler är inriktad på en höjd H, för att bilda en plasmaspegel. Figuren visar en mottagare placeras på ett avstånd L från de kombinerade fasade matriser och en sträcka D, från plasmaspegeln.
[0024]
Allmänt Phase Array Heater Specifikationer
[0025]
Den infasade Värmaren kan byggas med individuella fasstyrda element drivs av klystroner, gyrotroner, magnetroner eller halvledar oscillatorer. De fasstyrda antennelement kan vara paraboliska rätter, springor eller andra strålande konfigurationer. Det antas att de enskilda sändarna fasstyrda element är samlokaliserade med de fasstyrda uppvärmningselementen. Detta eliminerar behovet av en separat basstation och säkerställer enkel inriktning på fjärrplasmaspegeln. Det är tänkt att endast en eller två sådana integrerade fasas arrayer skulle behövas per storstadsområde. Stora fasstyrda mottagare utvecklas för cellulär kommunikation. (Www.tec.org) De ger spatial, polarisering och vinkel mångfald. Signal-spårning, dvs bestämning av vinkel-av ankomsten av den önskade signalen med en infasade kan minimera signal-till-brus plus-störningsförhållandet i utsignalen.
[0026]
Effektnivån bestäms av kosmiska tänd uppdelning och underhållskrav som en funktion av höjd H, i atmosfären. Den effekt som krävs för antändning endast tillämpas fram till nedbrytning sker och sedan värmaren arbetar med en underhållseffektnivå. Tabell 1 nedan sammanfattar ERP kraven för tändning och underhållseffekt som krävs.
TABLE 1
COSMIC IGNITION POWER REQUIREMENTS
Height Cosmic Cosmic Power Cosmic Maintenance
meters ERP Kilowatts/meter2 Particle Watts/meter2
1000 151 9500 Electron 5600
10000 139 66 Electron 560
20000 126 0.6 Electron 154
30000 132 1.4 Electron 140
40000 136 2.2 Electron 220
80000 149 10.6 Meteor 250

EXEMPEL 1
Broadcast läge System med plasma spegel på en höjd av 22000 Meter \
[0027]
Point Design
[0028]
Det första exemplet anger en höjd av 22.000 meter, eftersom det är höjden som används för bestämning av hur hög höjd över havet luftfarts Platforms (Djuknic et al, ”Upprätta trådlösa kommunikationstjänster via hög höjd luftfarts plattformar,” IEEE Communications Magazine, september 1997 .)
[0029]
Kraften för antändning och underhåll anges och tabell 1. I detta första exempel är värmefrekvensen antas vara 2,45 GHz och effektnivån för antändning Pignition antas vara 500 KW, och den totala underhållseffekt PTMaint är 154 watt / meter2. ERP för 22.000 fot är ca 130 och underhållseffektbehovet är 154 watt / meter2. Förstärkningen hos den fasade gruppen värm ges av: Se GPAH=ERPPignition(1) nedan.

Absorption och reflektion från en Plasma Mirror
[0036]
Plasmaparametrar hos plasmaspegeln bestäms med användning av en numerisk simulering. Maximal plasmaelektronnummer tätheten i spegeln beräknas som:
[0000]
n e = 8,3 x 1010 elektroner / cm 3 (5)
[0037]
telekommunikationssignalerna kan reflekteras från detta skikt upp till 2,45 GHz. Vid 2,45 GHz ca 80% av en infallande signalen reflekteras och 20% absorberas av plasmaskiktet .
[0038]
Säkerhet i Vicinity hos infasade Heater
[0039]
Medeleffekten ovanför matrisen är en funktion av avståndet ovanför arrayen: Kraften vid fokus är ungefär 82% av den totala effekten i arrayen. Detta lämnar 18% av den effekt i alla sidoloberna. Flussmedlet ovanför matrisen och vid kanten av matrisen i sidolober (förutsätter 3% av den effekt sänds i sidled) visas i Tabell 3 nedan.
[0000]
tABELL 3
Mikrovågsstrålningen Flux i Vicinity hos infasade

Position Höjd i meter Flux i milliwatt / cm2

Ovan Array 10 0,05
22000 15,6
sidolober
Vid kanten av gruppen 10 0,25

[0040]
Den rekommenderade säkerhetsnivån för mikrovågsugnar 5 cm från ugnsluckan är 5 milliwatt / cm2. Således, med undantag för nära fokus för uppsättningen, nivåerna är inom dessa riktlinjer.
[0041]
Kommunikation resultatberäkningar
[0042]
De prestandaparametrar för kommunikation med en plasma spegel använder en version av den bi-statiska radarekvationen.

P RPM = P TPM  en klapp  A R  A PM  (1 – f a)  M PM 4  π   D2  H2  λ 2 (6)

Var: PTPM = överförd effekt (W)
PRPM = mottagen effekt (w)
AR = Område mottagarantennen
APM = Effektiv tvärsnitt av plasma spegel
fa = Absosrption koefficient plasmaspegel
D = Avstånd från infasade sändare till plasma spegel
H = höjd plasma spegel ovan infasade värmare
λ = Våglängd vid sända signalen
MPM = Gain av en formad plasma spegel

[0052]
Värdena för dessa parametrar för sändningsläge är:

PTPM = 500 watt
APM = 320 meter2
AR = 3,1 meter2
fa = 0,2
D = 31110 meter
H = 22.000 meter
λ = 0,1 meter
MPM = 1

Förhållande av emot att sända effekten
[0062]
Med användning av ekvationerna 6, är den mottagna effekten beräknas med hjälp av ovanstående parametrar. Man har funnit att förhållandet mellan den mottagna att sända effekten är -62 dBW eller -32 dBm. Detta motsvarar 4 bar på en mobiltelefon.
[0063]
Formad Plasma Mirror
[0064]
Det bör noteras att värdet på MPM kan vara större än ett, om plasmaspegeln är formad, säger i en konvex form.
[0065]
kanalkapacitet
[0066]
Kanalkapaciteten kan uppskattas i bitar per sekund med hjälp av teorin om Claude Shannon som:
[0000]
C I = Δ   f   log2  [1 + P RPM P N] 7
Där PRPM = Ström fick från plasma spegel
PN = emotbruseffekt
Af = signalbandbredd i Hz
[0070]
Bullret som inkom till mottagaren från den termiska rörelsen av elektroner i plasmaskiktet ges av följande uttryck från Gurevich et al, Artificiellt joniserat Region atmosfären, Gordon och Breach Science Publishers, 1997:
[0000]
P RNPM = 2,6 * 10-19  En PM  Δ   f  (T 3000  K) 4  π   D2  λ 2 (8)
Där RRNPM är den mottagna bruseffekten från plasmaspegeln
T är elektrontemperatur i plasman spegeln
[0073]
Med Af = 5 × 106 Hz, T = 3000 K
PRNPM = 3.4 × 10-24 watt[0075]
Värdet av PN vid mottagaren från den termiska miljön i mottagaren ges av:
[0000]
P N = 2   k b  G   Δ   fT O   Var   k b = 1,38 * 10-23  joule K 9

TO = Rumstemperatur i grader K.
G = Mottagare antennförstärkning

[0078]
För en mottagare antennförstärkning av 1000, PN = 4 x 10-11 watt

Kanalkapaciteten för exempel 1
[0079]
Således, genom att använda ekvation 7 med PRNPM = 3,2 × 10-4 watt kanalkapaciteten för dessa massutsändningsläge förhållandena i exempel 1 är Cl = 7 × 107 bitar per sekund.
[0080]
Jämförelse med Qualcom-version-media-flo bredbandssystem
[0081]
Det bör noteras att en ny joint venture mellan Qualcomm, Verizon och Media-Flo för sändning av video till mobiltelefonanvändare skulle använda FM-radio torn. I San Diego, skulle det ge ca 75% täckning av huvudstadsregionen. (Bergen ger hinder). Deras system kommer att arbeta vid en sändning makt 50.000 watt vid 715 MHz. Deras kanalkapacitet är 4,25 × 105 bitar per sekund.
[0082]
Den integrerade Plasma Mirror på en höjd av 22000 meter skulle stänga till full täckning, eftersom bergen är inte ett hinder. Såsom framgår ovan, vid en radie av 22000 meter från basstationen, skulle kanalkapaciteten vara 7,4 x 107 bitar per sekund. Vid en radie på 50000 meter, skulle kanalkapaciteten vara 6,6 x 107 bitar per sekund.
[0083]
FCC Issues
[0084]
Fasarrayen värm antas verka i 2,45 GHz ISM-bandet. Detta band används också för Bluetooth-kommunikationssystem. Därför kommer risken för störningar sannolikt kräva godkännande av FCC. Användning av andra frekvenser för fasstyrda värmaren kommer också att kräva godkännande. Den stegvisa systemet array telekommunikations skulle utnyttja i licensierade band. Till exempel har den nya Qualcomm-Verizon-Media-Flo bredbandssystem licensierade UHF kanal 55 vid 715 MHz. Denna licens kan troligen användas för att spegla samma våglängd av plasmaspegeln.
EXEMPEL 2
Tvåvägskommunikation med plasma Spegel på 22000 Meter
[0085]
Point Design
[0086]
Konstruktionsparametrarna plasma spegel är desamma som visas i tabell 1 för ett utsändningssystem, med samma plasma spegel egenskaper.
[0087]
Tvåvägskommunikationsresultatberäkningar
[0088]
Det antas att fjärrkommunikationsanordningen är belägen på ett avstånd av 22.000 meter från basstationen infasade anläggning. Det antas också att fjärrkommunikationsanordningen har en förstärkning på två och en sändningseffektnivå av 5 watt (liknande en mobiltelefon) och sändeffekten från basstationen är 5 watt vid en frekvens på 2,45 GHz.
[0089]
Med användning av ekvation 6, har det visat sig att förhållandet av överförd till mottagen effekt för kommunikationslänken är -91 dBm. Detta är i området av 1 bar i en mobiltelefon. Kanalkapaciteten är 1,38 x 105 bitar per sekund.
[0090]
Basstationen infasade sändare / mottagare kan utformas för att på lämpligt sätt behandla sådana signalnivåer. Ett annat sätt för två-vägs drift är att ha sändning från basstation den vid högre effektnivåer. Vid en effektnivå av 500 watt signalen vid fjärrenheten skulle vara -71 dBm med en kanalkapacitet av 7,6 x 106 bitar per sekund. Detta är i området av två staplar på en mobiltelefon.
EXEMPEL 3
Broadcast läge System med en plasma Spegel på en höjd av 30000 Meter
[0091]
Point Design
[0092]
Parametrarna för utformningen visas i tabell 4. tändningssystem och underhåll effekt för plasmat spegeln har ökats med en faktor av två över exempel 1 för att kompensera för den ökade höjden.
[0000]
tABELL 4
Konstruktionsparametrar som Plasma spegel i höjd av
30.000 Meter
Design Parameter Värde
Plasma Mirror Höjd (meter) 30000
Phased Array Värmare Ström
Ignition (KW) 1000
Underhåll (KW) 100
Phased Array Heater Radius (meter) 160
Phased Array Heater Area (meter) 2 80000
Plasma Radius på Ignition (Meter) 11
Plasma Area Ignition (meter) 2 378
Värmare Frequency (GHz) 2,45
Ett område med plasma Mirror (meter) 2 714
Absorption och reflektion av kommunikationssignaler
[0094]
Plasmaparametrar hos plasmaspegeln bestäms med användning av en numerisk simulering. Maximal plasmaelektronnummer tätheten i spegeln beräknas som:
[0000]
n e = 8,3 x 1010 elektroner / cm 3 (5)
[0095]
telekommunikationssignalerna kan reflekteras från detta skikt upp till 2,45 GHz. Vid 2,45 GHz ca 80% av en infallande signalen reflekteras och 20% absorberas av plasmaskiktet .
[0096]
Säkerhet
[0097]
Mikrovågssystem flux ovanför matrisen och vid sina kanter visas i tabell 5.
[0000]
tABELL 5
Säkerhetsparametrar för exempel 3
Position Höjd i meter Flux i milliwatt / cm2Ovan Array 10 0,1
30000 15,6
sidolober
Vid kanten av gruppen 10 0,5[0098]
Broadcast resultatberäkningar
[0099]
Inparametrarna till ekvation 6 är som följer:PTPM = 500 watt
APM = 714 meter2
AR = 3,1 meter2
fa = 0,2
D = 42400 meter
H = 30.000 meter
λ = 0,1 meter
MPM = 1
Förhållandet mellan inlämnade och överförda effekten är -34 dBm och kanalkapaciteten är 6,5 x 107 bitar per sekund.
[0109]
Jämförelse med hög Altitude luftfarts plattformar
[0110]
Recensioner av fördelarna med användningen av artificiella joniserade plasmamönster i atmosfären för militära och civila tillämpningar har tagit upp frågan om deras jämförelse med High Altitude Aeronautical Platform (HAAp) utföranden. U. S. regeringen finansierar två större projekt i den höga höjden flyg plattform arena. Den första är sponsrad av US Army Space och missilförsvar Command och kallas Composite Hull High Altitude Powered Platform (CHHAPP). Detta flygplan är också ibland kallas HiSentinel hög höjd luftskepp. Det andra projektet är sponsrat av DARPA och kallas hög höjd luftskepp (HAA). År 2005 DARPA ett kontrakt för nästan $ 150.000.000 till Lockheed Martin för prototyputveckling. Första flyg av HAA är planerad till 2008.
[0111]
Det finns också tre privata företag finansiering som arbetar på hög höjd luftskepp. Sanswire utvecklar hög höjd luftskepp de kallar ”stratellite” och Techsphere utvecklar hög höjd version av sina sfäriskt formade luftskepp. JP Aerospace tittar på luftskepp för att lyfta last i låg omloppsbana runt jorden.
[0112]
En jämförelse av hur en HAA med en plasma spegel med båda plattformarna på samma höjd av 22.000 meter för olika frågor visas i tabell 6.
[0000]
tABELL 6
Jämförelse av Plasma Mirror kommunikationsystem med hög
Höjd över havet
Utfärda High Altitude Airship Plasma Mirror
Utvecklingskostnader 147 M 5,5 M
Driftskostnad Needs terrestrial terminalen Needs terrestrial location
och dyrt ombord med stort område och
sol elproduktion infasade värmare
0,5 MW av 0,27-2,7 Mw
Strömförsörjning Needs 0,5 Mw tillgängliga Behov infasade
för manövrering och uppvärmningseffekt av 0,27 till
station att hålla 2,7 Mw
Storlek på Operating 6280 meter2 17480 meter2
Höjd över havet
Bredd geografisk täckning hundratals kilometer Hundratals kilometer
per plattform per plattform
System Tillväxt flera plattformar Single plasma spegel
krävs för tät klarar tät
täckningsområden täckningsområde
Systemets komplexitet på grund av rörelse Motion låg till måttlig infasade värmare
komponenter (Stabiliseringsegenskaper och sändare och
att bevisa.) fokalområdet stationär
Skuggning från terräng problem bara för låg problem bara för låg
ser vinklar ser vinklar
Kommunikation och Single gateway samlar Single gateway samlar
kraftinfrastruktur; fastigheter trafik från ett stort område trafik från ett stort område
Estetiska frågor och jordstationer belägna basstationen kan
hälsoproblem med bort från befolkade ligger säkert i
torn och antenner områden befolkade området
Public Safety Bekymmer Stora flygplan flytande eller Microwave flöde ovan
flygande overhead kan och på kanten av
höja betydande infasade värmare
invändningar mindre än eller lika med
hem mikrovågsugn säkerhetsanvisningar
han vägförlust av de upp-länk från en basstation eller en fjärrmottagare till en hög höjd luftskepp kompenseras genom förstärkning av signalen på luftskeppet.
[0114]
De ned-länksignaler kan beskrivas med ekvation 10 nedan:
[0000]
P RHAA = P Thaa  A HAA  En R4  π   D2  λ 2 (10)
Var: PTHAA = överförda effekten från HAA
Ahaa = Area av antenn på HAA
[0117]
Förhållandet mellan den mottagna effektnivån från en Plasma Mirror (ekvation 6) och från en sändare på en HAA (ekvation 10) är enligt följande:
[0000]
P RPM P RHAA = P TPM  en klapp  A PM  (1 – f a)  M PM P Thaa  A Haat  H2 (11)
Var: PTHAA = överförda effekten från HAA
AHAAT = Effektiv området HAA antenn
[0120]
Enligt Djuknic et al, i ”upprätta trådlösa kommunikationstjänster via hög höjd luftfarts plattformar,” IEEE Communications Magazine, september 1997, ett typiskt värde för förstärkningen av en sändarantennen ombord är cirka 35. Detta skulle ge ett värde för AHAAT av 2,5 meter2.
[0121]
Om den överförda effekten från varje system är densamma, då förhållandet mellan de mottagna signalerna är enhet när APM = 1,7 × 104 meter2. Att skapa ett område av denna storlek skulle underhåll makt fasstyrda värmaren vara 2,7 MW. (Med MPM = 1) Lockheed HAA kommer att få ett tvärsnitt av 152 meter x 45 meter eller 6,8 × 103 meter2 och kommer att kräva en effekt tillgången på 0,5 MW. (För station hålla och för nyttolasten)
[0122]
Underhållseffekt av plasmaspegeln kan sänkas genom att forma skiktet att ha en nettovinst. Med ett värde av MPM = 10, skulle underhåll kraft endast behöver vara 275 kW för motsvarande prestanda.
[0123]
Plasma spegel utförandet kan ha prestanda som är lika med en HAA på tvåvägskommunikation och vida överstiger dess kanalkapacitet i sändningsläge på grund av den högre effekt som är tillgänglig för det markbaserade systemet.
Citat från patent
citerade patent Registreringsdatum Publiceringsdatum Sökande Titel
US4253190 * 10 apr 1979 24 feb 1981 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Communications system using a mirror kept in outer space by electromagnetic radiation pressure
US4999637 * 14 maj 1987 12 mar 1991 Apti, Inc. Creation of artificial ionization clouds above the earth
US5041834 * 17 maj 1990 20 aug 1991 Apti, Inc. Artificial ionospheric mirror composed of a plasma layer which can be tilted

 

Hänvisningar finns i följande patent
citeras i Registreringsdatum Publiceringsdatum Sökande Titel
US20100100639 * 18 sep 2007 22 apr 2010 Electronics And Telecommunications Research Instit Ute Method for providing internet protocol handoff of mobile node under multiple mobile agent platform environment

 

Klassificeringar
USA-klassificering 257/349
Internationell klassificering H01L27/01
Kooperativ klassning H01Q1/366
Europeisk klassificering H01Q1/36C1
  • GPAH=ERPPignition(1)
  • [0030]
    The radius of the phased array antenna is given by:
  • [0000]
    RPAH=[GPAHλ2π2]0.5(2)
  • [0031]
    The plasma mirror radius at ignition at an altitude H, is given by the expression:
  • [0000]
    RPM=1.5[RPAH22-λ2π((πRPAHλ)2-4H2)0.5](3)
  • [0032]
    After ignition, the heater power is reduced to the maintenance power level and the plasma mirror area is estimated by the equation:
  • [0000]
    APM=PTMaintPRMaint(4)
  • [0033]
    Where PRMaint is the maintenance power from Table 1:
  • [0034]
    The parameters of the design basis for the broadcast example at 22,000 meters are shown in Table 2 below:
  • [0000]
    TABLE 2
    Design Parameters of Broadcast Integrated Plasma
    Mirror System
    Design Parameter Value
    Plasma Mirror Altitude (Meter) 22000
    Phased Array Heater Power
    Ignition (KW) 500
    Maintenance (KW) 50
    Phased Array Heater Radius (Meter) 166
    Phased Array Heater Area (Meter)2 86620
    Plasma Radius at Ignition (Meter) 7.8
    Plasma Area at Ignition (Meter)2 189
    Heater Frequency (GHz) 2.45
    Area of Plasma Mirror (Meter)2 325
Annonser