[发明专利]一种低耗机械天线超低频通信装置

权利要求书

1.一种低耗机械天线超低频通信装置，其特征在于：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；

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；

所述磁信号传感器采用三轴正交线圈；

所述三轴正交线圈包括三个方形线圈，所述三个方形线圈的边长、材料、单匝线径和匝数都相同，

其中每个方形线圈设计方法如下：设计选1Ω-1mH的天线阻抗，其中电阻计算公式为式中：R_a为电阻；ρ为线圈电阻率；d为线径；N_a为线圈匝数；l为线圈单匝长度；

电感计算公式为式中：L_a为电感，c₁为线圈形状系数，c₂为线圈几何相关的常数；A_a为线圈面积。

2.根据权利要求1所述的一种低耗机械天线超低频通信装置，其特征还在于：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。

3.根据权利要求1所述的一种低耗机械天线超低频通信装置，其特征还在于：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。