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公開番号2025113953
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024031714
出願日2024-01-23
発明の名称水中電波通信法
出願人パテントフレア株式会社
代理人
主分類H04B 11/00 20060101AFI20250728BHJP(電気通信技術)
要約【課題】従来、水中では電波が伝わらないと考えられていたため、水中での無線通信は、音波(ソナー)が使われていた。水中での通信環境向上のため、水中でも利用できる電波通信方法を提供する。
【解決手段】水中で電波は伝わらないという認識は、誤りである。低い周波数の電波(波長の長い電波)は、伝わりにくいが、高い周波数の電波(波長の短い電波)は、伝わる。
そして、通信装置の電波送受信面(振動板)の形状を、平面形状ではなく曲面形状とすることで送受信時に、電波に集束作用が働くため、装置の送受信性能が向上する。
この高周波数帯の電波と電波送受信面が曲面形状の通信装置を用いて課題を解決する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
従来、無線通信で使われる電波は、水中では伝わらないため、水中での電波通信はできないと考えられていた。
しかし、この認識は誤りであり水中でも電波通信は、可能である。
水中では、低い周波数の電波（波長の長い電波）は、伝わりにくいが、高い周波数の電波（波長の短い電波）は、現在５Ｇ、６Ｇなどと呼ばれており、非常に指向性の高い特性を持ち、水中でも伝わることができる。
水中での通信設備としては、電波の送受信面（振動板）を、一般的な平面形状ではなく、球体形状とする。
この球体形状の送受信面（振動板）を持つ通信装置を、多数設置して水中通信基地局とする。
電波の送受信面（振動板）が球体（曲面形状）であると送受信時に電波に集束作用が働く。
電波に集束作用が働くと、送信時には、電波が広範囲に広がらず特定方向に直進する。
受信時には、受信性能が向上する。
この高い周波数の電波（波長の短い電波）と、球体形状の送受信面（振動板）を持つ通信装置を用いて水中の電波通信を可能とする方法。
（水底に抗を打ち込み、ワイヤーロープを接続し水面にブイを浮かべて、水底と水面の中間エリアに、球体形状の通信装置を多数接続することで水深に対応する。）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波通信技術の応用技術に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
電波通信技術
【０００３】
波動エネルギーの送受信面（振動板）の形状と、波動エネルギーの物理的作用の働き
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、無線通信で使われる電波は、水中では伝わらないと考えられていたため、電波を用いた通信は、地上か宇宙空間で利用され、水中では使われていなかった。
潜水艦が潜航中に通信する場合は、音波（ソナー）通信を使用し、通信性能が低いという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
電波は、水中では伝わらないと考えられていた理由は、現在のようなデジタル通信技術が進展していなかった当時、低い周波数の電波（波長の長い電波）を用いて、一般的に使われていた送受信装置を使い、水中で通信を試みたが、地上（大気中）と同じように通信することができなかった。
そのため、水中では電波は伝わらない（水中では電波を使った通信はできない）という結論に至り、この考えが現在まで続いているためである。
しかし、この認識は間違っており、水中でも電波は伝わる。（水中でも電波通信は可能である。）
その方法は高い周波数の電波（波長の短い電波）を用いて、電波を送受信する面（振動板）の形状を、外側に婉曲させた曲面形状（凸面形状）に加工した送受信装置を使う、という方法である。
高い周波数の電波（波長の短い電波）は、指向性（直進性）が、非常に高く物質密度が高い環境でも直進することができる。
そして、電波を送受信する面（振動板）の形状が、平面形状であると広範囲に広がりながら進行するが、曲面形状であると特定範囲内に集束されて進行する。
この、電波の周波数と電波送受信面（振動板）の形状による電波の進行特性を利用することによって、課題を解決する。
（電波の送受信面（振動板）の形状が、曲面形状である送受信装置は、球体形として水中無線基地局の機能を持たせる。水底に抗を打ち込み、水面にブイを浮かせてワイヤーロープで接続する。
この水底から水面まで伸びるワイヤーロープの中間部に、球体形の送受信装置を多数設置するという方法によって水深部全体の通信環境を整備する。）
（通信で使われる電波は、宇宙空間（真空中）や、地上（空気中）では進行するが、進路に固体があると進行が妨げられ、固体中を通過することはできない。
このように、真空中、空気中のような物質密度が低い環境では進行できるが、固体中のような物質密度が高い環境では進行できない、という特性がある。
この特性から、真空中、空気中より物質密度が高く、固体中より物質密度が低い水中では、低い周波数の電波（波長の長い電波）は、物質間を通過しにくいので、進行が妨げられるが、高い周波数の電波（波長の短い電波）は、物質間を通過しやすいので、進行できるため、水中では周波数帯によって通信に利用できる電波とできない電波がある。）

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