[实用新型]一种地下磁感应无线通信装置

权利要求书

1.一种地下磁感应无线通信装置，其特征在于，包括若干个无线通信单元，相邻的无线通信单元之间实现无线信号传输；每一个无线通信单元均由微处理器、发送模块、接收模块和收发天线组成，所述微处理器与发送模块、收发天线、接收模块以及微处理器顺次连接，构成一个信号传输回路，所述收发天线设有数控开关，发送模块和接收模块均通过数控开关与收发天线连接，微处理器通过数控开关对收发天线实现接收与发射的转换；所述收发天线为球形结构，分别由三个等直径的导体线圈两两垂直相交组成，且三个导体线圈的圆心重合；安装时，无线通信单元沿信号的传输方向顺序设置，并使收发天线的中心位于同一水平线上，组成磁信道；通信时，微处理器将信号由发射模块加载到收发天线上，收发天线处于发射状态向下一个无线通信单元发射信号，下一个无线通信单元的收发天线处于接收状态，接收到信号后由接收模块传给其微处理器进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种地下磁感应无线通信装置，其特征在于，所述微处理器选用低功耗ARM芯片，所述微处理器连接传感器，用于采集环境信息；此外，微处理器与拨码开关连接，用于节点地址编码，上电时通过微处理器I/O端口读入节点地址。

3.根据权利要求1所述的一种地下磁感应无线通信装置，其特征在于，所述无线通信单元设有信号调制解调电路，选用2ASK调制解调方式，其调制电路设置在发射模块内，解调电路设置在接收模块内，信号调制部分通过微处理器内置的UART串口功能对传感器采集的信息进行编码生成基带信号，利用晶体振荡器产生载波信号，基带信号和载波信号通过与非门电路实现2ASK调制；信号解调部分解调芯片外接的定时电阻和电容设置选频电路的中心频率，接收信号通过解调芯片的选频电路，将载波信号的有无转换成0/1基带信号，实现2ASK解调。

4.根据权利要求1或3所述的一种地下磁感应无线通信装置，其特征在于，所述发射模块包括信号调制电路和功率放大电路，其中功率放大电路采用谐振式功率放大电路由大功率三极管构成，调制信号通过功率放大电路加载到收发天线上。

5.根据权利要求1或3所述的一种地下磁感应无线通信装置，其特征在于，所述接收模块包括信号放大电路、窄带滤波电路和信号解调电路，其中信号放大电路由低噪声三极管组成，接收信号经过两级放大之后接入解调芯片，解调芯片内部包含一个窄带锁相环和一个晶体管开关，对输入信号进行窄带滤波的同时完成信号解调。

6.根据权利要求1所述的一种地下磁感应无线通信装置，其特征在于，所述导体线圈由铜制导线绕制而成，两端并联一个谐振电容，用来提高收发效率，线圈相互独立，半径和匝数由使用环境决定。