Подземная радиосвязь.

              Любительская радиосвязь даже на длинных волнах (в диапазонах 71 и 136 кГц) уже давно не является диковинкой и имеет не очень многочисленный, но преданный контингент радиолюбителей. Однако существуют энтузиасты, которым не интересно устанавливать радиосвязи между собой, находясь на поверхности Земли. Они экспериментируют с устройствами связи, которые позволяют общаться с людьми, спускающимися в пещеры и заброшенные рудники. Разумеется, связь, через земные пласты нельзя называть радиосвязью — ведь радиоволны в землю глубоко не проникают (конечно, если не используется мегаваттный передатчик!). Связь под землей осуществляется с помощью магнитной индукции между многовитковыми рамками, которые можно считать разнесенными обмотками трансформатора. В этом заключается принципиальное отличие рассматриваемого вида связи — информация переносится не электромагнитным излучением, а магнитной индукцией. Переменное магнитное поле убывает по закону "обратных кубов": каждый раз, когда удваивается расстояние между рамками, сила сигнала уменьшается на 18 дБ.
                    Несущая частота для устройств подземной связи выбирается не очень высокой — около 70...90 кГц. Во-первых, она должна быть значительно выше максимальной частоты речевого сигнала который ее модулирует. Во-вторых для увеличения дальности связи, рамки должны иметь резонанс на частоте несущей. Выбор слишком низкой несущей частоты приведет к увеличению массы и габаритов рамок, а при высокой несущей частоте увеличиваются потери на излучение.
В несложных устройствах подземной связи применяется амплитудная или однополосная модуляция (с подавленной несущей — SSB). Последний вид модуляции благодаря высоким энергетическим показателям, а также простоте и технологичности реализации приемников и передатчиков на столь низкие частоты очень хорошо зарекомендовал себя в устройствах подземной связи. Кроме того, немаловажное значение для достижения дальности связи имеет форма рамок. Например, круглая рамка обеспечивает выигрыш силы сигнала в два раза по сравнению с квадратной.
Альтернативой рамок являются токовые электроды, погруженные в почву. Еще со времен первой мировой воины известно, что если подключить выход усилителя низкой частоты к паре соответствующим образом расположенных заземленных электродов, то на такую же пару электродов, установленную на некотором расстоянии, удается уловить выходной сигнал усилителя. Разумеется, усилитель должен быть очень мощным, но, к сожалению, даже такой усилитель не может обеспечить устойчивую связь — помехи от грозовых разрядов или расположенных недалеко силовых линий переменного тока безнадежно ухудшают качество связи. Избавиться от недостатков такой связи позволяет перенос спектра речевого сигнала на более высокую несущую частоту. Используя эффективную модуляцию (например, SSB) и селективные цепи в приемнике, можно значительно повысить помехоустойчивость канала связи.
                   Электроды устанавливаются на расстоянии около 50 м друг от друга и подключаются к передатчику через повышающий трансформатор. Прием ведется на вертикально установленную рамку. Выигрыш в силе сигнала при использовании токовых электродов по сравнению с рамкой достигает 35 дБ!
Если электроды невозможно забить в горную породу, то вместо них можно использовать отрезки медной оплетки коаксиального кабеля, помещенные в воду или наиболее сырой участок подземного образования.
Дальность подземной связи при использовании любительских устройств достигает 500...1000 м. Следует иметь в виду, что качество принимаемого сигнала очень сильно зависит от геологических особенностей местности, а также расстояния между электродами. Существует определенное оптимальное расстояние между ними (около 200 м), при котором можно добиться максимальной силы сигнала, но это расстояние зависит от свойств почвы.
                     Даже из краткого рассказа о подземной связи можно сделать вывод, что для .радиолюбителей эксперименты в этой области могут представлять определенный интерес. Более, того, такая связь очень востребована спелеологами и различными спасательными службами, поэтому разработка аппаратуры и антенн для подземной связи довольно актуальна. Немаловажным достоинством такой связи является ее доступность — не требуются никакие разрешения государственных органов, а приемники и передатчики могут быть выполнены на недорогой современной интегральной элементной базе с использованием высокоэффективных методов модуляции и обработки принимаемого сигнала.