[发明专利]用于机械天线低频磁信号辐射的幅度调制装置及调制方法

说明书

本发明公开的用于机械天线低频磁信号辐射的幅度调制装置，包括依次连接的发射单元、调制单元和接收单元；发射单元包括高速电机，高速电机的转动轴上套接有柱状永磁体；调制单元包括调制电机，调制电机通过带轮结构连接调制器，永磁体嵌入调制器内；接收单元包括接收主机，接收主机通过导线连接相互正交线圈，相互正交线圈与调制器之间通过电磁信号连接。本发明调制装置采用独立的机械装置驱动调制器转动，对机械天线辐射电磁波的幅度进行空间干预，避免了机械天线自身转动所需的频繁调速动作，极大地降低了机械天线系统对高速旋转驱动源的要求，提高了机械天线作为低频通信信号发射装置的工程实现可行性。

技术领域

本发明属于通信信号调制技术领域，具体涉及一种用于机械天线低频磁信号辐射的幅度调制装置，本发明还涉及一种用于机械天线低频磁信号辐射的幅度调制方法。

背景技术

机械天线作为一种新概念天线，区别于传统天线基于高频振荡电流产生电磁场的信号辐射的模式，机械天线通过机械装置驱动强磁体高速旋转来产生交变电磁场，进而扰动空间媒质，向外辐射电磁波，其在ELF/ULF/VLF 等低频电磁波信号的产生和辐射方面具有极大的优势。

目前，机械天线应用所面临的问题之一：如何对其产生的空间电磁波进行调制。由于整个系统是基于机械装置驱动的设计，在工作原理上完全不同于传统低频段天线，其调制方式也与传统调制方式不同。若采用调整机械天线磁体转速的方法实现信号调制，在旋转磁体自身较重、转速较高时，对其做频繁的变速操作耗能大，还对驱动机械装置的性能提出很高要求，工程实现难度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机械天线低频磁信号辐射的幅度调制装置，解决了现有机械天线在信号调制时，对电机要求性能高、实现难度大的问题。

本发明的另一个目的是提供一种用于机械天线低频磁信号辐射的幅度调制方法。

本发明所采用的技术方案是，用于机械天线低频磁信号辐射的幅度调制装置，包括依次连接的发射单元、调制单元和接收单元；

发射单元包括高速电机，高速电机的转动轴上套接有柱状永磁体；

调制单元包括调制电机，调制电机通过带轮结构连接调制器，永磁体嵌入调制器内；

接收单元包括接收主机，接收主机通过导线连接相互正交线圈，相互正交线圈与调制器之间通过电磁信号连接。

本发明的特征还在于，

高速电机的转动轴上还套接有联轴器。

调制器使用高磁导率材料制成，且形状呈“U”型。

调制器呈倒置设置，调制器开口一端朝向发射单元，且永磁体嵌入调制器开口一端内部，调制器闭合一端固接有转轴，转轴通过带轮结构连接调制电机。

永磁体、调制器和转轴位于同轴位置。

带轮结构包括套接在调制电机转动轴上的带轮，带轮通过皮带连接转轴。

本发明的另一个技术方案是用于机械天线低频磁信号辐射的幅度调制方法，包括以下步骤：

步骤1，启动发射单元的高速电机，高速电机转动并带动永磁体以设定角速率转动，永磁体转动向外辐射所需频率的电磁波；

步骤2，启动调制单元的调制电机，调制电机通过带轮、皮带、转轴驱动调制器使其发生摆动，调制器位置相对永磁体处于不同姿态时，对永磁体在特定方位上辐射的电磁波信号幅度产生影响；

步骤3，设当调制器处于水平姿态时代表逻辑“0”，当调制器处于竖直姿态时代表逻辑“1”，以调制电机交替驱动调制器处于水平和竖直姿态，完成数据在辐射信号上的调制，此时接收单元的相互正交线圈，根据不同方向上电磁波强度的特征进行逻辑识别至接收主机，完成数据通信。

步骤3具体为：