[发明专利]一种用于深海智能浮标的北斗/GPS多频点天线

说明书

本发明提供了一种用于深海智能浮标的北斗/GPS多频点天线，由多频点北斗/GPS天线、天线馈线以及耐压壳体组成；耐压壳体包括穿线管、法兰以及天线罩，天线罩位于耐压壳体的顶部并密封连接在法兰的一侧，多频点北斗/GPS天线放置在天线罩内，穿线管密封连接在法兰的另一侧，天线馈线穿过穿线管连接多频点北斗/GPS天线以及位于浮标舱内的北斗模块。本发明能够保证智能浮标在水深4000米的水下环境下进行作业，同时在深海智能浮标浮上水面后，该北斗/GPS多频点天线能够有效发射或接收北斗一代S/L、北斗二代B1以及GPS L1四个频段的电磁波信号，为深海智能浮标卫星定位及通信功能的实现提供保障。

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，具体地，涉及一种用于深海智能浮标的北斗/GPS多频点天线。

背景技术

面向全球深海大洋的智能浮标能够突破现有海洋观测技术局限性，实现对2000米以深海洋的观测，拓展海洋观测的时空覆盖范围及监测尺度，实现海洋立体探测，并且可以搭载物理、化学、生物学等各种传感器实现高精度、低漂移深海长时间观测，在海洋环境监测、海洋学研究、海洋生成与海洋灾害预报中都有重要应用。智能浮标在完成海洋剖面观测后，获取的海洋数据需及时上传至岸站进行存储及分析处理。在移动网络等无线电信号无法覆盖的深远海区域，往往依赖于卫星系统进行定位及数据交互。目前常用的有ARGOS卫星系统、全球卫星导航系统(GPS)以及铱星系统等。

北斗卫星导航系统是我国自主研发并完全独立运行的全球卫星导航系统，自2012年起已正式服务于亚太地区，预计2020年将具备覆盖全球的能力。北斗卫星导航系统在国际上首创了定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体的新模式，在海洋渔业、海洋探测等领域有着广泛的应用。采用我国自主知识产权的北斗卫星导航系统作为海上浮标定位及通信的技术方式，是保障敏感海域、重要海上通道等测量数据安全的一个重要手段。

文献“洪常委.北斗卫星导航系统在海洋浮标中的应用[J].声学与电子工程,2014(2):41-43”研究了北斗卫星导航系统在海洋浮标的定位及通信应用，并进行湖试、海试，验证了北斗卫星系统在海洋浮标应用的可行性。文中涉及一种北斗卫星通信水密天线外径80mm，高度220mm，但对耐压没有说明。中国专利CN201285448“北斗卫星浮标定位通讯装置”中天线及模块均安装在球形浮标内。国家海洋技术中心近期在自研的Argos及C-Argos浮标中应用北斗系统进行通信，最大工作水深达2000米，“张少永,李文彬,商红梅,等.北斗一号卫星导航定位系统在抛弃式海洋移动观测平台的应用[J].海洋技术学报,2014,33(2):93-98”。中船重工第710研究所研制的HM2000型剖面浮标，也是基于北斗卫星导航系统进行数据传输和定位，工作水深也达2000米，“[4].卢少磊,孙朝辉,刘增宏,等.COPEX和HM2000与APEX型剖面浮标比测试验及资料质量评价[J].海洋技术学报,2016,35(1):84-92”。

目前，基于北斗卫星导航系统进行定位及通信的浮标已开始有小批量的产品，但工作水深一般在2000米以内。然而，2000米以下深海大洋不仅对地球气候、生态环境等有影响，同时也是深海资源开发、保障我国国防安全的关键所在。由于深海压力增加，对卫星天线的耐压和密封提出了较高要求，目前尚无满足4000米水深耐压要求的北斗天线产品。因此需要对天线外形、壳体材料、加工工艺、水密等各个环节进行优化设计。因此，研究4000米水深的智能浮标有重要的科研、经济以及国防价值。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于深海智能浮标的北斗/GPS多频点天线。

根据本发明提供的一种用于深海智能浮标的北斗/GPS多频点天线，由多频点北斗/GPS天线、天线馈线以及耐压壳体组成；