[发明专利]一种基于驻极体的柔性机械天线通信系统

说明书

本发明提供一种基于驻极体的柔性机械天线通信系统，属于低频通信领域。本发明所述柔性机械天线通信系统在旋转驻极体机械天线方法的基础上，采用聚合驻极体材料作为发射天线部分电荷储存的载体，采用柔性材料作为支撑结构，并利用可拆卸方式与驱动电机相配合，发射天线部分整体质量轻、体积小、可拆卸、可弯曲折叠、易于携带，适合在高机动、小空间等复杂环境下使用。

技术领域

本发明涉及低频通信技术领域，尤其涉及一种基于驻极体的柔性机械天线通信系统设计。

背景技术

针对目前传统低频通信天线尺寸过大，在战时目标暴露等缺点，2017年1月6日DARPA提出了一种基于新机理的特/超低频无线发射机构想——AMEBA(A MechanicallyBased Antenna)项目，目的从原理上改变产生低频电磁波的方式，并提出新机理初步给出三种原理性方案，分别为旋转电偶极子、旋转电单极子和旋转磁偶极子。

目前针对该项目，大量研究学者已展开相关研究，其产生低频电磁波的实现方式主要集中在旋转带电电极板和旋转永磁体，而无论是电极板和永磁体均属于刚体，本文提出一种基于旋转驻极体的柔性机械天线通信系统设计，能够进一步减小低频天线尺寸，同时具有可弯曲折叠、可拆卸、易于携带，适合在高机动、小空间等复杂环境下使用等优点。

发明内容

本发明在实现通过旋转驻极体完成低频通信方法的基础上，提供一种基于驻极体的柔性机械天线通信系统，进一步优化结构和提高系统性能。

本发明采取以下技术方案：结构原理基于旋转驻极体机械天线方法，发射天线部分采用聚合物驻极体材料作为电荷储存的载体，并采用柔性材料作为支撑结构，利用可拆卸方式与驱动电机相配合；信号接收部分利用高精度磁场传感器接收磁场信号，并通过锁相放大器进行信号处理，完成低频通信过程

所述的天线结构原理基于旋转驻极体机械天线方法，通过驱动电机旋转带动带有电荷的驻极体材料旋转，从而产生变化的电磁场激发电磁波并向外辐射，实现低频通信的功能

所述的电荷储存的载体采用高分子聚合物非极性纳米驻极体材料，质量轻，易加工，并可采用多层驻极体结构储存更多电荷有利于信号的传输，同时分别充有正负两种相反的极化电荷，实现产生低频电磁波的功能。

所述的支撑结构采用柔性材料，质量轻且可弯曲折叠，且不影响电磁分布，在其上附着所述驻极体材料，随驱动电机旋转产生低频电磁波。

所述的天线结构采用可拆卸方式与驱动电机相配合，在运输携带时，可分离电机和天线结构，并在使用时可快速组装成型。

所述的驱动电机采用高速且可快速变频的旋转电机，高速可提高所述天线产生信号强度，变频可利用调频的方式对通信信号进行调制，均有益于低频通信。

所述的锁相放大器，能够以电机转速的频率信号作为参考频率，锁定提取同频率通信信号并对其进行滤波放大等信号处理。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优势：所述的一种基于聚合物驻极体材料的低频柔性机械天线通信系统，能够产生并发射低频电磁波，且发射天线结构整体质量轻、体积小、可弯曲折叠、可拆卸、易于携带，适合在高机动、小空间等复杂环境下使用，并且能够通过调制解调完成低频通信过程。

附图说明

图1一种基于驻极体的低频柔性机械天线通信系统设计思路图

图2一种基于驻极体的低频柔性机械天线通信系统具体实现图

具体实施方式

下面将结合本申请说明书中的附图，对本申请的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。