[发明专利]一种低耗机械天线超低频通信装置

说明书

本发明公开了一种低耗机械天线超低频通信装置，属于超低频无线通信技术领域，该超低频通信装置包括超低频信号发射模块和超低频信号接收模块，超低频信号发射模块将产生的超低频信号传输给超低频信号接收模块，超低频信号接收模块将发射模块产生的超低频信号接收，并将接收到的超低频信号进行处理获得超低频信号发射模块产生的低频信号信息，超低频信号发射模块包括电机和永磁体，采用永磁体作为发射源，可以永久使用，不用考虑阻抗匹配问题，采用三轴正交线圈信号接收的全向性更好，并且线圈本身具有滤波功能，收集到的信号噪声较少，该装置采用超低频通信，传播损耗小，传输距离远且抗干扰能力强，并且该装置系统采用短时傅立叶变化，可以实时观测通讯信号频率变换。

技术领域

本发明涉及一种超低频无线通信技术领域尤其涉及一种低耗机械天线超低频通信装置。

背景技术

超低频通信技术是利用无线电频谱中的超/极低频谱段进行无线通信的技术。其中超低频(30Hz～300Hz)波段具有如下优点：(1)、在水和土壤中的路径损耗较小；(2)、对不可靠的传播条件不敏感，传播稳定可靠；(3)、抗干扰能力较强。基于超低频波段的优点，超低频通信具有如下优点：(1)、超低频信号在地壳中传播的衰减远比其它常用的低频信号低得多，因此可以有更高的穿透深度；(2)、超低频信号对不可靠的传播条件不敏感，传播稳定可靠，是为数极少的几种不受电磁波破坏的通信手段之一；(3)、抗干扰能力较强，如果试图干扰超低频通信，就必须要有比超低频通信信号更强大的功率输出。

虽然超低频通讯具有如此多的优势，但是超低频通信仍存在的最大问题是如何实现超低频电磁波的有效产生。

传统的ELF～ULF天线是电场天线或磁场天线，电场天线需要电偶极子辐射电磁波，磁场天线需要线圈辐射电磁波。在这两种情况下，辐射电阻值较低，产生显著的辐射功率需要较大的振荡电流。天线的欧姆电阻只有使用超导结构这些电流耗散的能量才会很小，但是使用超导结构在材料和冷却方面花费巨大。巨大的天线尺寸在战争时期极易被破坏，不利于军事方面的使用。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种低耗机械天线超低频通信装置，包括超低频信号发射模块和超低频信号接收模块；

所述超低频信号发射模块将产生的超低频信号传输给所述超低频信号接收模块；

所述超低频信号接收模块将发射模块产生的超低频信号接收，并将接收到的超低频信号进行处理获得所述超低频信号发射模块产生的低频信号信息。

进一步地：所述超低频信号发射模块包括电机和永磁体；

所述电机驱动所述永磁体旋转产生时变磁场，并将磁场信号传输给所述超低频信号接收模块；

所述超低频信号接收模块包括磁信号传感器、放大整形滤波电路、数据采集单元和上位机；

所述磁信号传感器采集所述超低频信号发射模块发射的磁场信号并转换成电压信号，并将采集到的电压信号传递给所述放大整形滤波电路进行滤波、整形及放大处理，所述放大整形滤波电路将处理后的电压信号传递给所述数据采集单元，所述数据采集单元将采集到处理后的电压信号换成数字信号并传递给所述上位机，所述上位机对传递的数字信号进行傅里叶变换得到所述超低频信号发射模块的频域图。

进一步地,所述磁信号传感器采用三轴正交方形线圈。

进一步地：所述超低频信号发射模块还包括卡盘和机架，所述永磁体通过所述卡盘进行装载，所述电机通过机架进行固定，所述永磁体通过与电机连接的卡盘驱动旋转产生时变磁场。

进一步地：所述放大整形滤波电路包括滤波电路和放大整形电路，所述滤波电路和所述放大整形电路电连接。