[發(fā)明專利]一種基于低功率電小天線的地下低頻無(wú)線通信系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310409920.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103441803A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬靜;黃琪瑋;張宇璇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B13/02
• 分類號(hào): H04B13/02;H01Q1/22;H01Q7/00
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種基于低功率電小天線的地下低頻無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，該通信系統(tǒng)包括順序連接的發(fā)送端FPGA數(shù)字控制模塊、功率放大及阻抗匹配模塊、小尺寸甚低頻發(fā)射天線、小尺寸甚低頻接收天線、接收端濾波放大模塊、接收端FPGA數(shù)字控制模塊、上位機(jī)；其中，發(fā)送端FPGA數(shù)字控制模塊將數(shù)字信號(hào)調(diào)制轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)經(jīng)功率放大及阻抗匹配模塊加載到小尺寸甚低頻發(fā)射天線，發(fā)射天線中產(chǎn)生的交變電流使周圍的磁場(chǎng)隨信號(hào)規(guī)律性變化，小尺寸甚低頻接收天線通過(guò)變化的磁場(chǎng)感應(yīng)出信號(hào)，感應(yīng)出的信號(hào)經(jīng)接收端濾波放大模塊進(jìn)行選頻放大，放大后的信號(hào)再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)接收端FPGA數(shù)字控制模塊處理后發(fā)送到上位機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端FPGA數(shù)字控制模塊和接收端FPGA數(shù)字控制模塊是包括cyclone?II芯片、flash芯片、A/D轉(zhuǎn)換芯片、D/A轉(zhuǎn)換芯片、通道選擇芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述功率放大及阻抗匹配模塊是由功率放大電路和阻抗匹配電路構(gòu)成的發(fā)射端模擬電路，其中，功率放大電路由運(yùn)算放大器進(jìn)行前級(jí)放大，由功率三極管構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)電路，阻抗匹配電路包括使電路的輸出阻抗與負(fù)載電路的輸入阻抗相匹配的變壓器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述小尺寸甚低頻發(fā)射天線和小尺寸甚低頻接收天線為自身呈感性的矩形線圈，通過(guò)與諧振電容串聯(lián)來(lái)使發(fā)射和接收回路呈純阻性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端濾波放大模塊包括順次連接的預(yù)放大電路、二階高通濾波器、八階有源帶通濾波器、多級(jí)放大電路。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)用來(lái)監(jiān)測(cè)各通道信號(hào)波形及相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行頻譜、數(shù)字濾波分析。