水下电场通讯装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及通讯装置技术领域，是一种水下电场通讯装置，其包括谐振发射装置和谐振接收装置，谐振发射装置包括第一绝缘棒材、第一电磁线圈、第二电磁线圈、第一密封外壳、第一电容、第一天线、第二天线；谐振接收装置包括第二绝缘棒材、第三电磁线圈、第二密封外壳、第二电容、第三天线、第四天线。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其基于单导线谐振输电的原理，利用水环境等效替换单电极输电中的单导线，从而在水中利用高频电场感应通讯，具有安全、省力、简便、高效的特点。
【专利说明】
水下电场通讯装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及通讯装置技术领域，是一种水下电场通讯装置。
【背景技术】
[0002]目前，通讯方式主要有无线电通讯、光纤通讯、电缆通讯和声呐等，其中无线电通讯是通过电磁波在空气中传播进行通讯，光纤通讯是光信号在光缆中的传播进行通讯，电缆通讯是电信号在电缆中的传播进行通讯，声呐是利用声波在水下的传播特性进行通讯。由于海水、河水、湖水具有导电性，因此海水、河水、湖水等会对无线电波产生吸收作用，从而阻碍无线电波在水中的传播距离。提供一种声呐之外在水中进行的通讯装置，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种水下电场通讯装置，克服了上述现有技术之不足，其提供了一种除声呐之外能在水中进行通讯的装置。
[0004]本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种水下电场通讯装置，包括谐振发射装置和谐振接收装置，谐振发射装置包括第一绝缘棒材、第一电磁线圈、第二电磁线圈、第一密封外壳、第一电容、第一天线、第二天线，第一电磁线圈缠绕在第一绝缘棒材的上部外壁，第二电磁线圈缠绕在第二绝缘棒材的下部外壁，第一绝缘棒材的外部固定安装有第一密封外壳，第一密封外壳的上端固定安装有第一接线柱，第一密封外壳的下端固定安装有第二接线柱，第一电容坐落在第二接线柱上，第一密封外壳的侧壁上固定安装有第一接头和第二接头，第一电磁线圈的第一极与第一接线柱的下端连接，第一电磁线圈的第二极与第一电容的第一极连接，第一电容的第二极与第二接线柱连接;第二电磁线圈的第一极与第一接头连接，第二电磁线圈的第二极与第二接头连接;第一天线的下端固定安装在第一接线柱上，第二天线的上端固定安装在第二接线柱上;谐振接收装置包括第二绝缘棒材、第三电磁线圈、第二密封外壳、第二电容、第三天线、第四天线，第三电磁线圈缠绕在第二绝缘棒材的外壁，第二绝缘棒材的外部固定安装有第二密封外壳，第二密封外壳的上端固定安装有第三接线柱，第二密封外壳的下端固定安装有第四接线柱，第二电容坐落在第四接线柱上，第二密封外壳的侧壁上固定安装有第三接头和第四接头，第三电磁线圈的第一极与第三接线柱的下端连接，第三电磁线圈的第二极与第二电容的第一极连接，第二电容的第二极与第四接线柱连接，第三接线柱通过第一线缆与第三接头连接，第二电容的第一极通过第二线缆与第四接头连接，第三天线的下端固定安装在第三接线柱上，第四天线的上端固定安装在第四接线柱上。
[0005]下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006]上述第一电容和第二电容均为平板电容。
[0007]上述第一接头、第二接头、第三接头、第四接头均为高压防水接头。
[0008]上述第一绝缘棒材和第二绝缘棒材均为PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙稀)管。
[0009]上述第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱均为铜柱。
[0010]本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其基于单导线谐振输电的原理，利用水环境等效替换单电极输电中的单导线，从而在水中利用高频电场感应通讯，使用时，用第一电路产生加有信息的4MHZ矩形波用于第二电路的场效应管的驱动信号，第二电路通过第一接头和第二接头在第二电磁线圈中产生高频正弦波，高频正弦波经过第一电磁线圈的升压效应后通过第一天线和第二天线发射出去，高频正弦波即高频电场;在水下由水传导高频电场，高频电场使谐振接收装置的第三天线和第四天线上产生感应电场，感应电场经过第三电磁线圈后通过第三接头、第四接头传输到解析设备，从而实现了水下电场通讯，具有安全、省力、简便、高效的特点。
【附图说明】
[0011]附图1为本实用新型最佳实施例中谐振发射装置去除第一天线和第二天线后的主视剖视结构示意图。
[0012]附图2为本实用新型最佳实施例中谐振接收装置去除第三天线和第四天线后的主视剖视结构示意图。
[0013]附图3为本实用新型最佳实施例中谐振发射装置的主视结构示意图。
[0014]附图4为本实用新型最佳实施例中谐振接收装置的主视结构示意图。
[0015]附图中的编码分别为:I为第一绝缘棒材，2为第一电磁线圈，3为第二电磁线圈，4为第一密封外壳，5为第一电容，6为第一天线，7为第二天线，8为第一接线柱，9为第二接线柱，10为第一接头，11为第二接头，12为第二绝缘棒材，13为第三电磁线圈，14为第二密封外壳，15为第二电容，16为第三天线，17为第四天线，18为第三接线柱，19为第四接线柱，20为第三接头，21为第四接头，22为第一线缆，23为第二线缆。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0017]在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0018]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0019]如附图1、2、3、4所示，该水下电场通讯装置包括谐振发射装置和谐振接收装置，谐振发射装置包括第一绝缘棒材1、第一电磁线圈2、第二电磁线圈3、第一密封外壳4、第一电容5、第一天线6、第二天线7，第一电磁线圈2缠绕在第一绝缘棒材I的上部外壁，第二电磁线圈3缠绕在第二绝缘棒材12的下部外壁，第一绝缘棒材I的外部固定安装有第一密封外壳4，第一密封外壳4的上端固定安装有第一接线柱8，第一密封外壳4的下端固定安装有第二接线柱9，第一电容5坐落在第二接线柱9上，第一密封外壳4的侧壁上固定安装有第一接头10和第二接头11，第一电磁线圈2的第一极与第一接线柱8的下端连接，第一电磁线圈2的第二极与第一电容5的第一极连接，第一电容5的第二极与第二接线柱9连接;第二电磁线圈3的第一极与第一接头10连接，第二电磁线圈3的第二极与第二接头11连接;第一天线6的下端固定安装在第一接线柱8上，第二天线7的上端固定安装在第二接线柱9上;谐振接收装置包括第二绝缘棒材12、第三电磁线圈13、第二密封外壳14、第二电容15、第三天线16、第四天线17，第三电磁线圈13缠绕在第二绝缘棒材12的外壁，第二绝缘棒材12的外部固定安装有第二密封外壳14，第二密封外壳14的上端固定安装有第三接线柱18，第二密封外壳14的下端固定安装有第四接线柱19，第二电容15坐落在第四接线柱19上，第二密封外壳14的侧壁上固定安装有第三接头20和第四接头21，第三电磁线圈13的第一极与第三接线柱18的下端连接，第三电磁线圈13的第二极与第二电容15的第一极连接，第二电容15的第二极与第四接线柱19连接，第三接线柱18通过第一线缆22与第三接头20连接，第二电容15的第一极通过第二线缆23与第四接头21连接，第三天线16的下端固定安装在第三接线柱18上，第四天线17的上端固定安装在第四接线柱19上。由于水的导电性会对无线电波产生吸收作用，从而阻碍无线电波在水中的传播距离，本实用新型是基于单导线输电的原理，而非基于无线电原理，在水中通信时，由于水具有导电性，从而对电场的传播有利。本实用新型基于单导线谐振输电的原理，利用水环境等效替换单电极输电中的单导线，从而在水中利用高频电场感应通讯。使用时，用第一电路产生加有信息的4MHZ矩形波用于第二电路的场效应管的驱动信号，第二电路通过第一接头10和第二接头11在第二电磁线圈3中产生高频正弦波，高频正弦波经过第一电磁线圈2的升压效应后通过第一天线6和第二天线7发射出去，高频正弦波即高频电场;在水下由水传导高频电场，高频电场使谐振接收装置的第三天线16和第四天线17上产生感应电场，感应电场经过第三电磁线圈13后通过第三接头20、第四接头21传输到解析设备，从而实现了水下电场通讯。
[0020]可根据实际需要，对上述水下电场通讯装置作进一步优化或/和改进:
[0021]如附图1、2所示，上述第一电容5和第二电容15均为平板电容。平板电容器具有结构简单、性能稳定可靠、成本低廉的特点。
[0022]如附图1、2所示，上述第一接头10、第二接头11、第三接头20、第四接头21均为高压防水接头。这样，可以避免水通过第一接头10、第二接头11进入第一密封外壳4的内部，提高第一密封外壳4的密封性，避免第一密封外壳4内部的电器元件发生故障；同理，避免水通过第三接头20、第四接头21进入第二密封外壳14的内部，提高第二密封外壳14的密封性，避免第二密封外壳14内部的电器元件发生故障。
[0023]如附图1、2所示，上述第一绝缘棒材I和第二绝缘棒材12均为PVC管。PVC管具有密度小、绝缘性好、稳定性好的特点。
[0024]如附图1、2所示，上述第一接线柱8、第二接线柱9、第三接线柱18、第四接线柱19均为铜柱。铜柱具有良好的导电性，同时结构强度高，使用寿命长。
[0025]以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
[0026]本实用新型最佳实施例的使用过程:
[0027]如附图1、3所示，第一电磁线圈2缠绕在第一绝缘棒材I的外层，第二电磁线圈3缠绕在第一绝缘棒材I的外层并位于第一电磁线圈2的下部，第二电磁线圈3导线两极由第一密封外壳4中抽出，以第一接头10和第二接头11的形式位于第一密封外壳4的外侧;第一电磁线圈2的两极，一端接于第一接线柱8的内侧、另一端接于第一电容5的一极，第一电容5的另一极接于第二接线柱9的内侧;其中第一接线柱8、第二接线柱9都通过密封隔水镶嵌在第一密封外壳4的两端，第一接线柱8、第二接线柱9外侧均为螺纹处理，第一密封外壳4以及各部件材料厚度宽度长度保留为不确定可变参数。
[0028]如附图2、4所示，第三电磁线圈13缠绕在第二绝缘棒材12的外层并位于第二密封外壳14内，第三电磁线圈13的两极，一极接于第三接线柱18的内侧端，另一极接于第二电容15的一端，第二电容15的另一端接于第四接线柱19的内侧，第三接线柱18、第四接线柱19各引出一条导线由第二密封外壳14中抽出，以第三接头20、第四接头21的形式位于第二密封外壳14的外侧;其中第三接线柱18、第四接线柱19都通过密封隔水镶嵌在第二密封外壳14的两端，第三接线柱18、第四接线柱19外侧均为螺纹处理，第二密封外壳14以及各部件材料厚度宽度长度保留为不确定可变参数。
[0029]如附图3、4所示，第一天线6、第二天线7、第三天线16、第四天线17的结构相同，天线一端为螺口，谐振发射装置和谐振接收装置两端都需要安装，天线形状为圆柱形，长度大于500mm，半径无特殊要求，此天线适用于接受感应电场而非接受无线电波，因此无特殊形状要求;安装方式为互相平行，长度相同的天线。
【主权项】
1.一种水下电场通讯装置，其特征在于包括谐振发射装置和谐振接收装置，谐振发射装置包括第一绝缘棒材、第一电磁线圈、第二电磁线圈、第一密封外壳、第一电容、第一天线、第二天线，第一电磁线圈缠绕在第一绝缘棒材的上部外壁，第二电磁线圈缠绕在第二绝缘棒材的下部外壁，第一绝缘棒材的外部固定安装有第一密封外壳，第一密封外壳的上端固定安装有第一接线柱，第一密封外壳的下端固定安装有第二接线柱，第一电容坐落在第二接线柱上，第一密封外壳的侧壁上固定安装有第一接头和第二接头，第一电磁线圈的第一极与第一接线柱的下端连接，第一电磁线圈的第二极与第一电容的第一极连接，第一电容的第二极与第二接线柱连接;第二电磁线圈的第一极与第一接头连接，第二电磁线圈的第二极与第二接头连接;第一天线的下端固定安装在第一接线柱上，第二天线的上端固定安装在第二接线柱上;谐振接收装置包括第二绝缘棒材、第三电磁线圈、第二密封外壳、第二电容、第三天线、第四天线，第三电磁线圈缠绕在第二绝缘棒材的外壁，第二绝缘棒材的外部固定安装有第二密封外壳，第二密封外壳的上端固定安装有第三接线柱，第二密封外壳的下端固定安装有第四接线柱，第二电容坐落在第四接线柱上，第二密封外壳的侧壁上固定安装有第三接头和第四接头，第三电磁线圈的第一极与第三接线柱的下端连接，第三电磁线圈的第二极与第二电容的第一极连接，第二电容的第二极与第四接线柱连接，第三接线柱通过第一线缆与第三接头连接，第二电容的第一极通过第二线缆与第四接头连接，第三天线的下端固定安装在第三接线柱上，第四天线的上端固定安装在第四接线柱上。2.根据权利要求1所述的水下电场通讯装置，其特征在于第一电容和第二电容均为平板电容。3.根据权利要求1或2所述的水下电场通讯装置，其特征在于第一接头、第二接头、第三接头、第四接头均为高压防水接头。4.根据权利要求1或2所述的水下电场通讯装置，其特征在于第一绝缘棒材和第二绝缘棒材均为PVC管。5.根据权利要求3所述的水下电场通讯装置，其特征在于第一绝缘棒材和第二绝缘棒材均为PVC管。6.根据权利要求1或2所述的水下电场通讯装置，其特征在于第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱均为铜柱。7.根据权利要求3所述的水下电场通讯装置，其特征在于第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱均为铜柱。8.根据权利要求4所述的水下电场通讯装置，其特征在于第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱均为铜柱。9.根据权利要求5所述的水下电场通讯装置，其特征在于第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱均为铜柱。
【文档编号】H04B13/02GK205584211SQ201620324079
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】李宣成, 欧阳兵, 逄谦, 王萍, 恽超, 丁波
【申请人】国网新疆电力公司阿勒泰供电公司, 国家电网公司