一种水环境监测器的制作方法

本发明涉及一种水环境监测器。

背景技术：

目前，水下探测器均是通过线缆将探测器悬挂后放入水环境内进行探测取样等工作；由于受到线缆的限制，水环境探测一直是只能按照线缆的长度和船舶停靠的位置固定探测，探测范围小，探测成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种水环境监测器。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种水环境监测器，包括有拖拽部分和探测部分；

所述拖拽部分包括有从船舶上拖拽的缆绳，所述缆绳的末端接有接受盒，接受盒内设有用于产生磁场的通电线圈；所述探测部分包括有无人自动潜艇本体，无人自动潜艇本体顶部设有外设架，外设架内设有磁铁件，所述下方设有水温探测器、矿物质探测器、水环境PH值探测器；所述无人自动潜艇本体内设有通讯电路，通讯电路包括有处理器、与处理器信号连接的通信装置；所述水温探测器、矿物质探测器、水环境PH值探测器均与处理器信号连接；

其中，所述无人自动潜艇本体前端设有壁障超声波探测器，所述壁障超声波探测器与处理器信号连接。

其中，所述接受盒为封闭式的防水接受盒。

其中，述无人自动潜艇本体下端还设有海底地形扫描装置，所述底地形扫描装置与处理器信号连接。

其中，所述无人自动潜艇本体内设有供无人自动潜艇本体运行的锂电池。

其中，通信装置包括有通信天线，通信天线设于外设架内，通信天线为微带天线，所述微带天线包括有一基板，所述基板上设有非对称的第一辐射部分和第二辐射部分；

其中，所述第一辐射部分为矩形带，其靠近基板边缘一侧设有第一横条镂空带，第一横条镂空带向下设有排练设置的、多个的矩形的第一整流孔；第一辐射部分上还设有T形的第一镂空带，所述第一镂空带，其与第一辐射部分长度方向相同的臂的两个端均延伸出有呈对称的L形的第二镂空带；第一辐射部分靠近第二辐射部分的一侧设有多个圆形的第二整流孔；所述第一辐射部分的一端设有圆形馈电槽；

其中，所述第二辐射部分，其包括有矩形的基臂，所述基臂向上延伸出有与馈电槽配合的圆饼形馈电臂；基臂一侧延伸出有L形的第一辐射臂，第一辐射臂的自由杆和基臂之间连接有桥臂。

其中，所述第一辐射臂靠近基板边缘的一侧设有矩形缺槽；第一辐射部分远离馈电槽的一侧设有锯齿状缺口。第一辐射部分和第二辐射部分之间设有隔离杆，基板上设有矩形寄生振子臂。

本发明的有益效果为：本发明可以实现大范围探测，解决了传统探测方式的固定探测、成本高等缺点。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明的通信天线的俯视图；

图3是本发明的第一辐射部分和第二辐射部分的结构示意图；

图4是本发明的天线架的结构示意图；

图5是天线架的侧面示意图；

图6是通信天线的回波损耗图；

图7是通信天线在4.6GHz 时的E 面、H 面辐射方向图；

图1至图7中的附图标记说明：

1-船舶；2-缆绳；3-接受盒；4-通电线圈；5-无人自动潜艇本体；6-外设架；

k1-基板； k2-矩形寄生振子臂；k3-隔离杆；

k4-第二辐射部分；k41-基臂；k42-馈电臂；k43-第一辐射臂；k44-桥臂；k5-第一辐射部分；k51-馈电槽；k52-第一横条镂空带；k53-第一整流孔；k54-第一镂空带；k55-第二镂空带；k56-第二整流孔；

m1-天线架；m2-矩形通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至7所示，本实施例所述的一种水环境监测器，包括有拖拽部分和探测部分；

实施例1。

所述拖拽部分包括有从船舶1上拖拽的缆绳2，所述缆绳2的末端接有接受盒3，接受盒3内设有用于产生磁场的通电线圈4；所述探测部分包括有无人自动潜艇本体5，无人自动潜艇本体5顶部设有外设架6，外设架6内设有磁铁件，所述下方设有水温探测器、矿物质探测器、水环境PH值探测器；缆绳2为内部可通电的电缆形缆绳2，使用时，通电并且使得通电线圈4产生磁场，使得接受盒3与外设架6相吸固定，并且下潜至需测定水域，将通电线圈4断电，无人自动潜艇本体5失去吸引力固定后便可在水域范围内进行探测，当探测完毕后，只需要将通电线圈4再次通电，无人自动潜艇本在磁场范围内进行吸引后与接受盒3吸引固定，然后再讲缆绳2拉起，便可将无人自动潜艇本体5打捞回来。

所述无人自动潜艇本体5内设有通讯电路，通讯电路包括有处理器、与处理器信号连接的通信装置；所述水温探测器、矿物质探测器、水环境PH值探测器均与处理器信号连接，通信装置可以将数据实时传送至外界，实现实时监测。

实施例2。

所述外设架6内还设有红外光线探测器，接受盒3表面设有红外探照光源，红外光线探测器与处理器信号连接, 无人自动潜艇本体5还包括有定位模块，定位模块与处理器信号连接。设置该方式可以更加准确的定位，实现快速的释放和捕获。具体的，当需要捕获潜艇时，红外探照光源发光，红外光线探测器搜寻到光线信号后，潜艇自动朝向该方向靠近，更容易轻松的实现捕获。

本实施例所述的一种水环境监测器，所述无人自动潜艇本体5前端设有壁障超声波探测器，所述壁障超声波探测器与处理器信号连接。本实施例所述的一种水环境监测器，所述接受盒3为封闭式的防水接受盒3。本实施例所述的一种水环境监测器，述无人自动潜艇本体5下端还设有海底地形扫描装置，所述底地形扫描装置与处理器信号连接。本实施例所述的一种水环境监测器，所述无人自动潜艇本体5内设有供无人自动潜艇本体5运行的锂电池。

本实施例所述的一种水环境监测器，通信装置包括有通信天线，通信天线设于外设架6内，通信天线为微带天线，所述微带天线包括有一基板k1，所述基板k1上设有非对称的第一辐射部分k5和第二辐射部分k4；本实施例所述的一种水环境监测器，所述第一辐射部分k5为矩形带，其靠近基板k1边缘一侧设有第一横条镂空带k52，第一横条镂空带k52向下设有排练设置的、多个的矩形的第一整流孔k53；第一辐射部分k5上还设有T形的第一镂空带k54，所述第一镂空带k54，其与第一辐射部分k5长度方向相同的臂的两个端均延伸出有呈对称的L形的第二镂空带k55；第一辐射部分k5靠近第二辐射部分k4的一侧设有多个圆形的第二整流孔k56；所述第一辐射部分k5的一端设有圆形馈电槽k51；本实施例所述的一种水环境监测器，所述第二辐射部分k4，其包括有矩形的基臂k41，所述基臂k41向上延伸出有与馈电槽k51配合的圆饼形馈电臂k42；基臂k41一侧延伸出有L形的第一辐射臂k43，第一辐射臂k43的自由杆和基臂k41之间连接有桥臂k44。为了适应远距离的通信，本天线设计经过不下1000次的调整和修正确定了天线辐射形状，本通信天线具有优良的通信性能，各项性能指标采用CST 软件进行测试，所得的回波损耗曲线如附图6所示。从图可以知，其回波损耗-11dB 以下的工作频段分别为4.5GHz ～4.6Hz，通信频率复合高速传播要求，图7所示为天线在4.66-4.68GHz 时的E 面和H 面辐射方向图，由图可见，在频率为4.6GHz 时，增益为3.2dBi，半功率波瓣宽度为58.6。因此，其带宽以及增益都具备较好的性能。上述天线为非尺寸要求天线，只要在弯折方向上、设置的孔、洞的方式上达到上述要求，均可达到上述实验结果。其中，馈电耦合方式为与馈电槽k51和馈电臂k42分别馈电。

本实施例所述的一种水环境监测器，所述第一辐射臂k43靠近基板k1边缘的一侧设有矩形缺槽；第一辐射部分k5远离馈电槽k51的一侧设有锯齿状缺口。第一辐射部分k5和第二辐射部分k4之间设有隔离杆k3，基板k1上设有矩形寄生振子臂k2。其能有效增加增加增益，降低驻波比。这里说明的，第一整流孔k53的最佳数量为十五个，第二整流孔k56最佳数量为八个，导致的性能最稳定。

还包括有一天线架m1，所述天线架m1的截面呈凹字形，所述天线嵌入至天线架m1内截面形成回字形；所述天线架m1的底面设有多个矩形通孔m2，呈矩阵式排列；

当设计该天线架m1后，将本天线嵌入在天线架m1内后，天线的隔离度增加20%-30%，在各波段驻波比均下降0.3-0.4，对应的回波损耗也更优。其中，当将其他矩形介质板的微带天线设于该天线架m1内，隔离度和驻波比均无变化，或变化不大。因此，本天线架m1与本天线配合能起到一定的促进效果，强化天线性能。

当设计该天线架m1后，将本天线嵌入在天线架m1内后，天线的隔离度增加20%-30%，在各波段驻波比均下降0.3-0.4，对应的回波损耗也更优。其中，当将其他矩形介质板的微带天线设于该天线架m1内，隔离度和驻波比均无变化，或变化不大。因此，本天线架m1与本天线配合能起到一定的促进效果，强化天线性能。如需获得上述稳定性能，本天线的具体参数可以优化为：基板的长和宽分别为：82.5mm和34mm；第一辐射部分的长（最长尺寸，即顶边）为64mm；，其高为，即最高边15.5mm：第一横条镂空带的线宽为：1.5mm，长为61.2mm；第一整流孔的数量为23个，两个相邻的第一整流孔相距：0.6mm；第一整流孔的线宽为1.15mm，高度为3.125mm：；两边第一整流孔分别相距第一横条镂空带的自由端距离为：13.5mm；第一镂空带的纵臂线宽为：7.3mm，高为：3.1mm 第一镂空带的横臂的线宽为：2.4mm；长度为40mm；第一镂空带的横臂与第一整流孔的距离为：1.2mm；第二镂空带的纵臂的线宽为5.1mm，横臂的线宽为1.4mm，纵臂的高和横臂的线宽相加等于40mm，横臂的长为13.8mm；第二整流孔的数量为12个，第二整流孔直径为：1mm；中心与第一辐射部分的近边相距：1.5mm，两个相邻第二整流孔的中心距离为：2.9mm；圆形馈电槽k51的半径为4mm；基臂k41为正方形，边长为：9mm；馈电臂与基臂通过带线相连，带线线宽不做限定，馈电臂与基臂的距离为4.5mm，馈电臂的直径为：2.5mm；第一辐射臂的最大线宽为：4.2mm；横臂长为：54.2mm，纵臂的高为：5mm（纵臂底边与横臂的底边齐平）；桥臂线宽为0.6mm，长54.2mm，即与第一辐射臂的横臂长相同；设有锯齿状缺口的每个内角为30度；矩形寄生振子臂的线宽为4.5mm，高为28.5mm；矩形寄生振子臂相距第一辐射部分为：3.2mm；隔离杆的线宽为1.6mm，长为41.3mm： 且相距第一辐射部分和桥臂分别为：2mm和2.9mm；其余未限定的部分均不需要限定不影响实际效果

以上所述仅是本发明的二个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。