一种旋转永磁体式机械天线装置

本实用新型涉及低频通信技术领域，特别是涉及一种旋转永磁体式机械天线装置。

背景技术：

低频通信技术是利用无线电频谱中的超/极低频谱段进行无线通信的技术。低频通信与其它频段的通信相比有许多优点，主要有以下几个方面：1.低频无线电波能穿透较深的海水和岩层，具有在地球-电离层波导中传播稳定，损耗小，基本不受核爆影响的特点，在远程对潜通信、水下通信、透地通信、最低限度通信等应用场合具有不可替代的作用；2.抗干扰能力较强，任何干扰机，如果试图干扰超/极低频通信，它就必须要有比超/极低频通讯信号更强大的功率输出，从而也就需要更大的超/极低频天线系统，这样的干扰天线系统的成本效益是令人怀疑的。

虽然低频通讯具有诸多优势，但是低频通信仍存在的问题：1.如何实现低频电磁波的有效产生；2.传统天线通信方式基础设施过于庞大，缺乏战略掩护；在需要灵活机动、对体积和重量有严格限制的应用场合，急需要突破现有低频电磁发射依赖电流激励天线的传统思维，探索微型低频电磁发射新原理和新方法。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供一种旋转永磁体式机械天线装置，解决现有低频电磁发射体积大、灵活性差的问题。

其技术方案是，一种旋转永磁体式机械天线装置，包括低频磁场信号产生模块，所述低频磁场信号产生模块包括电机和永磁体，所述电机上设置转速调控按钮和外接电源插头，转速调控按钮使电机产生不同转速，驱动永磁体旋转，产生不同频率的磁场信号，永磁体旋转产生的磁场相互叠加增强；外接电源插头为电机供电，所述永磁体中心带有圆柱状的空腔，所述电机的转轴自空腔穿过，机械天线位于电机与永磁体之间，所述转轴远离电机的一端设置钢轴，所述钢轴用来防止永磁体高速旋转时飞出去。

更进一步，所述永磁体为一半为s极，另一半为n极的圆柱状磁体，在旋转过程中有助于减小阻力，从而提高传输效率。

更进一步，所述永磁体为钕铁硼永磁体，综合性能好。

具体实施步骤为：1.将钕铁硼永磁体加工成圆柱体形，该圆柱体竖直方向上分为n极和s极，钕铁硼永磁体中间的空腔，用来跟电机的转轴相连接；

2.通过调节电机的转速调节按钮，驱动所述钕铁硼永磁体绕转轴旋转，从而形成交变的磁场，产生低频交变磁场信号；

3.将所需通讯信号，按照发信激励信号要求，信息通过转速调控加载到发射电磁波的频率参数上，然后通过调控旋转电机和与之固定连接的机械天线的转速，实现发射电磁波的频率调控，旋转式机械天线在旋转电机带动下绕中心轴高速转动，对外发射与转速同频的电磁波，利用所述机械天线向接收方向发射，收信侧接收发射的电磁波信号，通过频率解调接收信息，从而实现低频无线电远距离通信。

本实用新型的技术效果是，采用机械天线中电机驱动钕铁硼永磁体旋转，从而形成交变低频磁场并发射磁场信号的方法，有效产生低频电磁波，充分利用低频通信传播损耗小、抗干扰能力强、传输距离远且传播稳定可靠的优势，与传统天线发射机的工作方式相比，能够大幅度降低所需的天线长度和功耗，并使用磁感信号接收器接收通讯信号，实现稳定的低频无线通信，节省空间和资源，实现战略超远程、穿透性通信，以克服传统天线通信方式基础设施过于庞大，缺乏战略掩护等缺点；同时可以为超视距通信和地下通信提供支撑，显著减小现有低频通讯设备的尺寸、重量和功耗。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型低频发射模块的电机结构示意图。

图3是本实用新型永磁体结构示意图。

图中：1.永磁体、2.n极、3.s极、4.空腔、5.电机、6.转速调控按钮、7.机械天线、8.转轴、9.钢轴、10.外接电源插头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：由图1至图3给出，一种旋转永磁体式机械天线装置，包括低频磁场信号产生模块，所述低频磁场信号产生模块包括电机5和永磁体1，所述电机5上设置转速调控按钮6和外接电源插头10，转速调控按钮6使电机5产生不同转速，驱动永磁体1旋转，产生不同频率的磁场信号，永磁体1旋转产生的磁场相互叠加增强；外接电源插头10为电机5供电，根据用户要求控制电源，所述永磁体1中心带有圆柱状的空腔4，所述电机5的转轴8自空腔4穿过，机械天线7位于电机5与永磁体1之间，所述转轴8远离电机的一端设置钢轴9，所述钢轴9用来防止永磁体1高速旋转时飞出去。

实施例二：在实施例一的基础上，所述永磁体1为一半为s极3，另一半为n极2的圆柱状磁体，将永磁体材料以圆的直径为分割线分割为两部分分别为n极和s极，通过将永磁圆柱体中心轴与电机的转轴相连，并通过调节电机不同的转速来使永磁体产生磁场，因此，在永磁体旋转时，永磁体的两极所产生的磁场是相互叠加增强的，能够产生更强的磁场信号，有利于无线通信的传输，圆柱状结构在旋转过程中有助于减小阻力，从而提高传输效率，所述永磁体1为钕铁硼永磁体，综合性能好。

实施例三：在上述实施例的基础上，首先将钕铁硼永磁体加工成圆柱体形，该圆柱体竖直方向上分为n极2和s极3，钕铁硼永磁体中间的空腔4，用来跟电机5的转轴8相连接；通过调节电机5的转速调节按钮6，驱动所述钕铁硼永磁体1绕转轴8旋转，从而形成交变的磁场，产生低频交变磁场信号；将所需通讯信号，按照发信激励信号要求，信息通过转速调控加载到发射电磁波的频率参数上，然后通过调控旋转电机和与之固定连接的机械天线的转速，实现发射电磁波的频率调控，旋转式机械天线在旋转电机带动下绕中心轴高速转动，对外发射与转速同频的电磁波，利用所述机械天线向接收方向发射，收信侧接收发射的电磁波信号，通过频率解调接收信息，从而实现低频无线电远距离通信。

本实用新型的技术效果是，采用机械天线中电机驱动钕铁硼永磁体旋转，从而形成交变低频磁场并发射磁场信号的方法，有效产生低频电磁波，充分利用低频通信传播损耗小、抗干扰能力强、传输距离远且传播稳定可靠的优势，与传统天线发射机的工作方式相比，能够大幅度降低所需的天线长度和功耗，并使用磁感信号接收器接收通讯信号，实现稳定的低频无线通信，节省空间和资源，实现战略超远程、穿透性通信，以克服传统天线通信方式基础设施过于庞大，缺乏战略掩护等缺点；同时可以为超视距通信和地下通信提供支撑，显著减小现有低频通讯设备的尺寸、重量和功耗。

以上通过具体实施方式和实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。