液体電解質中の分極による縦波を利用した新原理の海洋通信

利用液体电解质极化引起的纵波进行海洋通讯的新原理

• 批准号: 22K18796
• 负责人: 川原田 洋
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18796/
• 关键词: 海洋通信; ダイヤモンドSGFET; 電解質溶液; 電解質イオン; 電極

新方式の塩水中の無線通信，海水管での通信を提案した．直径2.5cmチューブにおいて各園濃度の溶液における距離4 mでのFET検出系の1 MHzのスイッチング特性では，純水の場合，信号の減衰が著しく，1m以上で出力電圧の振幅Vpeakが観測できなかった．NaCl濃度3.5%と25%においては，入力電圧vGに対し出力電圧vRLは周波数応答し，NaCl溶液の濃度が高いほど振幅Vpeakが4mでも増加した．電磁波であれば，NaCl濃度の上昇，つまり，イオン濃度の上昇により，減衰吸収が大きくなるはずである．したがって、NaCl濃度による伝播の上昇は電磁波では説明できない．電気伝導，イオンプラズマ振動等の立場から，伝送機構を明らかにし，信号の減衰を小さくし，伝送距離を長くする手法を検討していく．距離20mの平面波水槽（1mx1mx20m）にて共振回路を設け、インダクタンスLの10mHから1uHまでの減少で 、最大伝達ピーク周波数が140KHzから8MHzまで上昇した。20m以上の通信では共振回路は必須である.また、距離25 mの海水プール0.9mx15mx25m)においてもL=100uH にて1.5MHzにてピークをもち，1 Mbps以上のデータ伝送を行えることがわかった．本伝送方式は電気伝導を基礎とするので，不透明な環境でも問題ない．複雑形状のチューブやパイプ等でも可能である．しかし，塩水が海と接していない環境が必要である．海はアース電位となり，信号が短絡されるからである．淡水化プラントや醤油工場のように塩濃度の高い液体が存在するプラントの容器やパイプ内壁検査用小型ドローンなどの応用がある．

The new method is for wireless communication in water, and the proposal for sea water pipe communication is very good. The temperature distance of the solution with each temperature of 4 m in diameter is 4 m. The temperature of the FET is 1 MHz, and the signal is weak. The output amplitude of the power supply is over 1m, and the Vpeak output amplitude is low. The NaCl temperature is 3.5% and 25%. Response to the number of cycles of input vG power output vRL cycles, high temperature of NaCl solution, amplitude of Vpeak 4m, increase of temperature. Magnetic wave temperature, NaCl temperature, temperature The location of the equipment, such as the vibration signal, is clear, the signal is low, the signal is low, the distance is long, and the distance is 20m away from the plane wave tank (1mx1mx20m), the resonance loop is set, the 10mH signal is low, and the maximum number of cycle waves is 140KHz, the 8MHz is low. The resonance circuit of the communication system above 20m must be closed. For example, if the distance is 25m away from the sea water, it is necessary to send the L=100uH to the 1.5MHz and send it to the bank at a distance of more than 1 Mbps. This mode of transmission leads to basic environmental pollution, opaque environmental problems, and other environmental problems. The shape of the cable may be affected. It is necessary for the marine to connect to the environmental protection environment. The sea floor is in contact with the electricity potential switch, and the signal is short and the signal is short. The desalination plant is sensitive to the temperature of the oil plant, the temperature is high, the liquid is low, and the container is installed. The inner wall of the container is used for the use of a miniature tank.

项目成果

Seawater Wireless Communication in Pipe filled with Seawater Mediated by Ions in Electrolyte Solutions by utilizing Diamond Solution Gate FET

利用金刚石溶液栅极 FET 在电解质溶液中的离子介导的充满海水的管道中进行海水无线通信

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Sato;K. Masadome;L. Nomoto;Y. H. Chang;H. Kawarada
• 通讯作者: H. Kawarada

早稲田大学川原田研究室ウェブサイト Presentations2023

早稻田大学河原田实验室网站演示2023

早稲田大学川原田研究室ウェブサイト Presentations2022

早稻田大学河原田实验室网站演示2022

塩水の電気伝導性に着目した海水通信

海水通信重点关注盐水的电导率

• 发表时间: 2023
• 作者: 川原田 洋;佐藤弘隆;野本玲於奈;正留康太
• 通讯作者: 正留康太

海水のイオン導電性を利用した海中無線通信 ～海水管，漁業用いけす内のワイヤレスリアルタイムモニタリングが可能に～

利用海水离子电导率的海底无线通信～海水管内、渔笼内的无线实时监控成为可能～

• 发表时间: 2023
• 作者: 佐藤弘隆;正留康太;野本玲於奈;川原田洋
• 通讯作者: 川原田洋