一种基于双通道耦合线圈的引信装定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传输领域，具体涉及一种基于双通道耦合线圈的引信装定系统。
【背景技术】
[0002]无线传输是利用特殊设备将能量和信息在无需电线连接的情况下直接进行传输，已在引信装定技术上得到广泛的应用。现有引信装定系统通常采用单通道耦合线圈同步传输能量和信息，例如《仪器仪表学报》的《基于非铁磁性金属管的无限能量与信息同步传输技术》以及《探测与控制学报》的《弹链感应装定平板型线圈耦合结构》等，此类方法中，由于能量和信号的工作频率相同，故能量的工作频率限制了信号的传输速率，而增加工作频率实现信号传输速率的提高又反过来制约能量的传输，使引信电路的储能电容在极短时间内储存能量有限，引信没有足够的能量存储信息，致使信息无法写入非易失性存储器，造成?目息丢失。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于解决现有引信装定系统存在的上述技术问题，提出一种基于双通道耦合线圈的引信装定系统，通过采用双通道耦合线圈提供两个不同的频率，低频用于能量传输，高频用于信号传输，在保证能量传输性能的基础上，实现快速的信号传输，增加储能电容在极短时间内的能量存储，保证引信有足够的能量存储信息，完成引信信息的装定。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种基于双通道耦合线圈的引信装定系统，包括:
[0005]装定器，用于产生装定信号和能量；
[0006]双通道耦合线圈，包括信号传输通道和能量传输通道，分别用于传输所述装定信号和能量；
[0007]引信电路，用于将接收到的所述装定信号和能量进行存储；
[0008]其中，所述信号传输通道和所述能量传输通道采用不同频率分别传输装定信号和會bi。
[0009]本发明所具有的优点:
[0010]可靠性提升。本发明采用双通道耦合线圈提供两个不同的频率，分别传输能量和信息，保证能量的传输性能，增加引信电路中储能电容的能量存储，确保引信有足够的能量存储信息。
[0011]传输速率提高。通过采用双通道耦合线圈提供两个不同的频率，低频传输能量，高频传输信息，在保证能量传输性能的基础上，实现快速的信号传输。
【附图说明】
[0012]图1为本发明引信装定系统原理示意图；
[0013]图2为本发明实施例的一种双通道耦合线圈结构示意图；
[0014]1装定器
[0015]2双通道耦合线圈
[0016]3引信电路
[0017]21能量发射线圈
[0018]22信息发射线圈
[0019]23能量接收线圈
[0020]24信息接收线圈
【具体实施方式】
[0021]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面参照附图结合实例对本发明作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此所举实例不作为对本发明的限定。
[0022]参照图1，本发明的引信装定系统包括装定器1、双通道耦合线圈2和引信电路3。
[0023]所述装定器1用于产生能量信号和装定信号，其包括直流电源、逆变电路、功率放大器、信号源、编码器、调制器。所述直流电源与逆变电路输入端连接，所述逆变电路输出端与功率放大器输入端连接，所述功率放大器输出端与能量发射线圈21连接。直流电源产生直流信号，经过逆变电路转换为交流信号，功率放大器将交流信号放大，经能量发射线圈21传输能量信号。所述信号源与编码器输入端连接，所述编码器输出端与调制器输入端连接，所述调制器输出端与信息发射线圈22连接。信号源产生的装定信号经过编码器编码后，调制器对装定信号进行调制，通过信息发射线圈22发送出去。
[0024]所述双通道耦合线圈2包括能量发射线圈21、信息发射线圈22、能量接收线圈23和信息接收线圈24。所述能量发射线圈21与功率放大器输出端连接，用于传输能量信号；所述信息发射线圈22与调制器输出端连接，接收装定器中的装定信息；所述能量接收线圈23连接整流电路的输入端，与能量发射线圈21耦合接收能量；所述信息接收线圈24连接解调器的输入端，与信息发射线圈22耦合接收装定信息。所述双通道耦合线圈2提供两个不同的频率，能量发射线圈21和能量接收线圈23采用低频传输能量，信号发射线圈22和信号接收线圈24采用高频传输信号；因低频时线圈的品质因数大，耦合能力强，可以提高系统的传输性能，故低频用于能量传输；高频时带宽较宽，响应时间短，数据传输速率高，故高频用于信息传输。所述双通道耦合线圈2可以根据实际系统对传输距离的要求，选择感应耦合和磁共振耦合不同的耦合方式，本实施例中所述发射线圈和接收线圈之间的距离约为信息发射线圈22半径的两倍。
[0025]所述引信电路3用于将接收到的能量和信号进行存储，其包括整流电路、稳压电路、储能电容、解调器、解码器和存储器。所述整流电路输入端与能量接收线圈23连接，所述整流电路输出端与稳压电路输入端连接，所述稳压电路输出端与储能电容连接。所述整流电路和稳压电路对能量接收线圈23接收的能量信号整流稳压，然后将能量存储在储能电容中，供给引信电路工作。所述解调器输入端与信息接收线圈24连接，所述解调器输出端与解码器输入端连接，所述解码器输出端与存储器连接。所述解调器和解码器对信息接收线圈24接收到的装定信息解调解码，然后存储在存储器中，实现信息的传输。
[0026]参照图2，所述双通道耦合线圈2包括能量发射线圈21、信息发射线圈22、能量接收线圈23和信息接收线圈24，所述能量发射线圈21、信息发射线圈22、能量接收线圈23和信息接收线圈24位于同一轴线上，平行布置顺序为能量发射线圈和信息发射线圈、能量接收线圈和信息接收线圈。所述能量发射线圈21和能量接收线圈23具有相同的匝数、匝距和外径，构成能量传输通道；所述信息发射线圈22和信息接收线圈24具有相同的匝数、匝距和外径，构成信息传输通道。为了增大线圈的品质因数，提高系统低频能量传输的传输性能，故所述能量发射线圈21的外径大于所述信息发射线圈22的外径，二者同轴共面；所述能量接收线圈23的外径大于所述信息接收线圈24的外径，二者同轴共面。所述能量发射线圈21、信息发射线圈22、能量接收线圈23和信息接收线圈24均采用多匝空芯环形铜线圈，还可采用利兹铜线圈。通过调节耦合线圈的绕线匝数、绕线宽度、绕线间距等，可以对所述金属线圈的固有频率进行调节，使之与系统工作频率完全匹配，进而提高系统的能量传输效率。
[0027]应当理解的是，本实施例的能量发射线圈21、信息发射线圈22、能量接收线圈23和信息接收线圈24均采用空芯环形铜线圈，作为【具体实施方式】，线圈材料可为金，铜，铝等，形状可采用方形、六边形或其他多边形结构。当然，在另一实施例中，所述能量发射线圈21和能量接收线圈23的匝数、匝距和外径也可不同，根据实际需求调节；所述信息发射线圈22和信息接收线圈24的匝数、匝距和外径也可不同，根据实际需求调节。
[0028]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于双通道耦合线圈的引信装定系统，包括: 装定器，用于产生装定信号和能量； 双通道耦合线圈，包括信号传输通道和能量传输通道，分别用于传输所述装定信号和能量； 引信电路，用于将接收到的所述装定信号和能量进行存储； 其中，所述信号传输通道和所述能量传输通道采用不同频率分别传输装定信号和能量。2.如权利要求1所述的基于双通道耦合线圈的引信装定系统，其中，所述信号传输通道包括信号发射线圈和信号接收线圈，所述能量传输通道包括能量发射线圈和能量接收线圈，所述信号发射线圈、能量发射线圈、信号接收线圈和能量接收线圈位于同一轴线，且平行布置。3.如权利要求2所述的基于双通道耦合线圈的引信装定系统，其中，所述信号发射线圈和能量发射线圈同轴共面，且信号发射线圈的外径小于所述能量发射线圈的外径，所述信号接收线圈和能量接收线圈同轴共面，且信号接收线圈的外径小于能量接收线圈的外径。4.如权利要求2所述的基于双通道耦合线圈的引信装定系统，其中，所述信号发射线圈、能量发射线圈、信号接收线圈和能量接收线圈采用多匝空芯线圈。5.如权利要求2所述的基于双通道耦合线圈的引信装定系统，其中，所述信号发射线圈、能量发射线圈、信号接收线圈和能量接收线圈为环形或多边形结构。6.如权利要求2所述的基于双通道耦合线圈的引信装定系统，其中，所述信号发射线圈和信号接收线圈具有相同的匝数、匝距和外径；所述能量发射线圈和能量接收线圈具有相同的匝数、匝距和外径。7.如权利要求2所述的基于双通道耦合线圈的引信装定系统，其中，所述信号发射线圈和信号接收线圈的匝数、匝距和/或外径不同；所述能量发射线圈和能量接收线圈的匝数、匝距和/或外径不同。8.如权利要求1所述的基于双通道耦合线圈的引信装定系统，其中，所述装定器包括直流电源、逆变电路、功率放大器、信号源、编码器、调制器；直流电源产生直流信号，经过逆变电路转换为交流信号，功率放大器将交流信号放大，经能量发射线圈传输能量信号。信号源产生的装定信号经过编码器编码后，调制器对装定信号进行调制，通过信息发射线圈发送出去。9.如权利要求1所述的基于双通道耦合线圈的引信装定系统，其中，所述引信电路包括整流电路、稳压电路、储能电容、解调器、解码器和存储器；所述整流电路和稳压电路对能量接收线圈接收的能量信号整流稳压，然后将能量存储在储能电容中，供给引信电路工作；所述解调器和解码器对信息接收线圈接收到的装定信息解调解码，然后存储在存储器中，实现信息的传输。
【专利摘要】本发明公开了一种基于双通道耦合线圈的引信装定系统，包括：装定器，用于产生装定信号和能量；双通道耦合线圈，包括信号传输通道和能量传输通道，分别用于传输所述装定信号和能量；引信电路，用于将接收到的所述装定信号和能量进行存储；其中，所述信号传输通道和所述能量传输通道采用不同频率分别传输装定信号和能量。本发明通过采用双通道耦合线圈提供两个不同的频率，低频用于能量传输，高频用于信号传输，在保证能量传输性能的基础上，实现快速的信号传输，增加储能电容在极短时间内的能量存储，保证引信有足够的能量存储信息，完成引信信息的装定。
【IPC分类】H02J50/10
【公开号】CN105305655
【申请号】CN201510679256
【发明人】张峰, 赵婷, 闫红宇, 屈操, 杨银芳, 马兆辉
【申请人】中国科学院自动化研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月19日