[实用新型]一种仿生复眼天线磁波海下通讯装置

说明书

本实用新型属于通讯设备技术领域，具体涉及一种仿生复眼天线磁波海下通讯装置，由导电漆包线构成的金属线圈缠绕在磁性铁氧体棒的外围组成天线，天线再按照不同角度排列组成覆盖0‑360°的磁波天线阵列与信号前置式放大器、发射机、智能比较器和接收机组成仿生复眼天线磁波海下通讯装置，使用时，发射机发出的电信号到达发射处理器，发射处理器将电信号分成N束电信号，N束电信号被N个发射放大器放大后连接到发射天线，发射天线发射N束电信号，接收天线接收N束电信号后传送至接收处理器，N个接收放大器将N束电信号放大后传输至智能比较器，智能比较器比较N束电信号后选出最强电信号，智能比较器将最强电信号传送至接收机。

技术领域：

本实用新型属于通讯设备技术领域，涉及一种仿生复眼天线磁波海下通讯装置，采用类似昆虫复眼的生理结构设计的通讯装置，应用于海下通讯场合。

背景技术：

在海水中实现长距离和高容量的通信是长久以来一个未能解决的科学难题，因为海水中的导电粒子使得在海水中传播的电磁波的损耗很大，导致海水中电磁波通信的距离很短，水下电磁波通信无法满足实际需要；磁波可以穿透导电物体，甚至金属，在导电介质中的传输损耗也较低，所以在海水中利用磁波通信，磁波的传输距离比电磁场的传输距离远；然而，由于磁波的发射波束和接受波束均很窄，使得成对浮动在三维海洋空间中的发射和接受装置难以精确对准，导致磁波在海水中的通讯变得困难。

复眼是一种由不定数量的小眼组成的视觉器官，主要在昆虫及甲壳类等节肢动物的身上出现，同样结构的器官亦有在双壳纲身上出现，复眼中的小眼面一般呈六角形，小眼面的数目、大小和形状在各种昆虫中变异很大，雄性介壳虫的复眼仅由数个圆形小眼组成。基于复眼的视觉效果，人工仿生复眼应运而生：中国专利200910183930.4公开的人工仿生复眼的制作方法包括以下步骤：Ⅰ、利用飞秒脉冲双光子聚合法制出反型曲面微透镜模子；II、以反型曲面微透镜模子为基础，利用紫外纳米压印制成一立体曲面微透镜模板；Ⅲ、在立体曲面微透镜模板上制作弹性模子；IV、将光敏树脂盛装在弹性模子中，经过加热烘烤制成一极性相反的光敏聚合物模子；Ⅴ、利用透镜把紫外线聚焦正对照射到放置在衬底上的光敏聚合物模子上，通过自写波导法制作出光传输通道，透过光敏聚合物模子贯通至衬底；中国专利201610808686.6公开的一种柔性制作曲面仿生复眼结构的方法的步骤如下：在衬底上旋涂三层正性光刻胶，其中底层和顶层的光刻胶为AZ4620光刻胶，中间层为S1813光刻胶；进行两次无掩膜曝光，第一次完全曝透三层光刻胶，第二次只曝透中间层和顶层的光刻胶；显影得到初步的多级结构；连续进行两次热回流工艺处理，第一次普通热回流得到复眼大透镜结构，第二次倒置非接触式热回流得到复眼大透镜上分布的小透镜阵列结构；中国专利201710080163.9公开的曲面仿生复眼的制作方法，平面复眼模具内注入液态光聚物使固化，取出得到微透镜阵列模具，一侧平面上有多个半圆球凹坑。平面复眼模具上表面中心开设有多个孔。每个孔内均放置一个上表面为半圆球的半圆球凹槽成型件，半圆球凹槽成型件的上半圆球覆盖住孔。在球形模具内注入有机硅材料至固化，取出得到曲面仿生复眼。球形模具包括球形前凹槽和球形前凸盖，凸面朝向一侧并列设置。微透镜阵列模具有多个半圆球凹坑的一面向外固定在球形前凹槽中心，球形前凹槽和球形前凸盖之间的空间为曲面仿生复眼成型空间；中国专利201710219871.6公开的一种多焦点仿生复眼结构的成形方法包含以下步骤：步骤(1)基材的选择以及光刻胶旋涂；步骤(2)移动掩模曝光，实现平面连续面形多焦点复眼结构的光刻胶成形；步骤(3)将平面多焦点复眼光刻胶结构刻蚀传递到基材上；步骤(4)基于基材上多焦点复眼结构，制备与之互补的柔性多焦点复眼结构模板；步骤(5)引入光固化材料，利用曲率相互匹配的结构装置，将平面多焦点仿生复眼结构信息转移变换为曲面结构，形成一体化的多焦点仿生复眼结构；目前，仿生复眼主要应用于成像领域：中国专利201510872649.7公开的渐变焦距透镜阵列的曲面仿生复眼成像装置包括光电图像传感器、玻璃球壳、透镜阵列、筛孔状金属孔洞阵列和平面玻璃基底；所述透镜阵列中的单眼透镜包括n级，位于阵列中心的单眼透镜计作0级单眼透镜，其单眼透镜圆面基底的中心到光电图像传感器的垂直距离计作；阵列中其它外围层级的单眼透镜子系统逐级计作1级单眼透镜、2级单眼透镜、……n级单眼透镜，且外围各层级单眼透镜的圆面基底中心沿其视场角方向到光电图像传感器的距离分别计作l1、l2……ln；隶属于不同层级上的各级单眼透镜的圆面基底中心沿其视场角方向到光电图像传感器的距离ln随其自身所在层级的增加而逐级递减，但各层级单眼透镜子系统的焦点均与光电图像传感器的感光端面焦平面重合；所述0级单眼透镜位于玻璃球壳的球冠顶点，光电图像传感器位于玻璃球壳的圆腔内；平面玻璃基底覆盖并固连在光电图像传感器的表面，筛孔状金属薄膜孔洞阵列的筛孔状金属薄膜覆盖并固连在平面玻璃基底的表面，筛孔状金属薄膜孔洞阵列定位模板上包含多个筛孔，其每一个筛孔均与透镜阵列上的一个单眼透镜一一对应，并位于该与其对应的单眼透镜的光轴上；中国专利200820032973.3公开的一种仿生复眼视觉成像装置包括复眼透镜，多个复眼透镜密集排列在板上，转动控制台与板相连接，在转动控制台上安置有支架，支架与板的支架平行且位于最中央复眼透镜的焦点，支架可上下调节，通过将多个复眼透镜密集排列在板上，转动控制台与板相连接，在转动控制台上安置有支架，支架与板的支架平行且穿过最中央复眼透镜的焦点，支架可上下调节来实现的；现有技术中并没有将仿生复眼天线磁波应用于通讯领域的文献或报道。因此，研发设计一种采用仿生复眼式磁波天线的通信装置，利用磁波做为信号传输的载体，在海水中进行长距离的高容量通信，实现宽发射角和宽接受角的磁波通讯传输，有良好的社会和经济价值，应用前景广阔。