一种水下无线通信装置的制作方法

本实用新型涉及通信
技术领域：
，特别涉及一种水下无线通信装置。
背景技术：
：水下通信技术是制约水下探测、水下通信网络系统发展的瓶颈。作为电介质的水，使得高频电磁波信号在水下因“屏蔽效应”和“涡流损耗”而快速衰减，致使高频电磁波在海水中的传播受到限制而难以适用于数据通信。由于光的聚焦、反射及水体浑浊等问题，激光通信技术也难以适用于水下通信。目前有两个相对可行的技术研发方向，一是基于声信号的水下通信技术。另一种超低频(elf)通信技术,其中7.83-56hz低频波具有以下技术优势：1、对物体具有穿透性；2、环绕地球传播快速并且不衰减；3、具有保密传输特性；4、对环境没有电磁污染,对人体有益无害。然而，目前应用于水底的通信装置，容易被海底生物误食，造成设备的损坏。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提供一种水下无线通信装置，旨在解决现有水下无线通信装置结构上无法长期在水底等复杂水下环境作业的技术问题。为实现上述目的，本实用新型提出的一种水下无线通信装置，包括：底座；电缆管道，所述电缆管道设置于底座上端；收发器，所述收发器设置于电缆管道远离底座的一端，所述收发器包裹有保护层。优选的，所述收发器为球体，所述球体固定于电缆管道远离底座的一端，所述保护层为尖刺部。优选地，所述电缆管道与底座之间设置有缓冲机构，所述缓冲机构用于缓冲电缆管道在水下受到的冲击力。优选地，所述缓冲机构为万向接头，所述万向接头设置于电缆管道与底座之间以用于缓冲电缆管道在水下受到的冲击力。优选地，所述底座的外部包裹有耐压密封层。优选地，所述底座为金字塔形结构体。优选地，所述底座内设置有若干区域，所述底座靠近底部的区域内设置有电池组。优选地，所述底座内的若干区域为可拆卸结构体。本实用新型技术方案的底座设置在海底上，例如，底座可以采用重量较重的物质，例如金属或者石墩等，保证水下无线通信装置设置在海底后，不会轻易位移等，同时，为了防止海底生物误食水下无线通信装置，将收发器包裹有保护层，例如带有尖刺的结构体，或者是可以设置成不规则结构体，因此，通过以上设计，在底座固定于海底上后，通过电缆管道作为电力传输部件，为收发器提供电源，保证整个水下无线通信装置的正常运作，同时，通过收发器包裹有保护层，防止海底生物误食水下无线通信装置。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型水下无线通信装置一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10底座20电缆管道30收发器31球体32尖刺部40缓冲机构50电池组本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。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的一部分实施例，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作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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。水下通信是海洋和水下开发的一项重要技术，在海洋环境监测和海洋军事等方面起到至关重要的作用，相对于陆地与空间通信而言，水下通信主要是在淡水、海水中的通信；而现有技术可以实现陆地、空间中的自由通信，但实现水下自由通信还是比较困难的，水下通信方式分为有线通信和无线通信两种，水下有线通信可以通过铺设海底线缆来实现，由于高频电磁波在水中有很大的衰减，所以在陆上广泛使用的高频电磁波通信，在水下应用中受到限制，水下无线通信主要是指水声通信技术，是目前水下目标间无线通信的最成熟技术，但声波在水中衰减很大，而且衰减与声波频率的平方成正比，因此，水声通信技术传播速度慢，声学设备体积大，成本高，无法满足水下通信应用中对于小体积和低成本的要求，水下无线通信装置结构上无法长期在海底等水下环境作业；鉴于此，本实用新型提出了一种水下无线通信装置，包括底座10；电缆管道20，所述电缆管道20设置于所述底座10上端；收发器30，所述收发器30设置于所述电缆管道20远离所述底座10的一端，所述收发器30包裹有保护层。可以理解的是，水下无线通信装置可以是声呐通信装置、低频通信装置等中的一种，也可以是其他的水下通信设备，此种设备设置于水下，为了便于描述，以下实施例以海水为应用场景。如图1所示，水下无线通信装置设置在海底，若干个水下无线通信装置之间相互通信，使多个水下无线通信装置之间的通信网络呈网点分布式，便于对整个海域做实时检测或通信传递，因此，对于设置在海底内的水下无线通信装置，需要防止海底生物攻击或误食水下无线通信装置，因此，本实用新型的水下无线通信装置，所述底座10设置在海底上，例如，所述底座10可以采用重量较重的物质，例如金属或者石墩等，也可以在所述底座10的底部设置固定装置，将所述底座10直接固定于海底的岩石上，保证水下无线通信装置设置在海底后，不会轻易位移等，同时，为了防止海底生物误食水下无线通信装置，将所述收发器30包裹所述保护层，例如带有尖刺的结构体，或者是可以设置成不规则结构体，因此，通过以上设计，在所述底座10固定于海底上后，通过在所述电缆管道20内设置水密电缆，作为电力传输部件，为所述收发器30提供电源，保证整个水下无线通信装置的正常运作，同时，通过所述收发器30的所述保护层，防止海底生物攻击或误食水下无线通信装置；作为优选方案，本实用新型的水下无线通信装置采用超低频(elf)通信装置，该装置采用7.83-56hz低频波通信信号，具有多种优势，例如，对物体具有穿透性；环绕地球传播快速并且不衰减；具有保密传输特性；对环境没有电磁污染，对人体有益无害。具体的，所述收发器30为球体31，所述球体31固定于所述电缆管道20远离所述底座10的一端，所述保护层为尖刺部32。基于以上结构，作为优选方案，所述收发器30由所述球体31和设置于所述球体31表面的所述尖刺部32组成，传感器等部件封设在所述球体31内，所述球体31可以设置为密封防水结构，保证海水不会进入所述球体31内部，同时，其表面的所述尖刺部32可布满整个所述球体31，形状结构如海胆外形，可以有效的防止海底生物攻击或误食水下无线通信装置；作为一个优选方案，所述尖刺部32除了可以有效的防止海底生物攻击或误食水下无线通信装置外，还可以作为收发天线用，若将发射与接收天线设置为球形的,球形全向发射和接收信号的过程非常耗电，并且信号传输不远，利用海胆形所述尖刺部32作为发射和接收天线，其发射和接收信号过程中非常省电并且便于将能量进行集中，使信号传输得更远。具体的，所述电缆管道20与所述底座10之间设置有缓冲机构40，所述缓冲机构40用于缓冲所述电缆管道20在水下受到的冲击力。基于以上结构，海底的环境对于水下电子设备而言，是相对恶劣的，在海底，蕴藏着暗流、潮汐流以及台风等风暴引起的水流变化，因此，为了防止海底水流对水下无线通信装置造成破坏，通过在所述电缆管道20与所述底座10之间采用所述缓冲机构40，用于缓冲所述电缆管道20在水下受到的冲击力，防止水下无线通信装置遭到破坏；最为一个优选方案，所述缓冲机构40可以采用弹簧结构，并设置于所述电缆管道20与所述底座10之间，当海底发生暗流时，水流对所述电缆管道20产生冲击力，通过弹簧结构可以将该冲击力抵消掉，同时，在缓冲所述电缆管道20受到冲击后，缓冲所述电缆管道20可以多角度摆动，最终依靠弹簧结构复位，不影响整个水下无线通信装置的运作，提高水下无线通信装置的机动性能。具体的，所述缓冲机构40为万向接头，所述万向接头设置于所述电缆管道20与所述底座10之间以用于缓冲所述电缆管道20在水下受到的冲击力。作为优选方案，本实用新型的所述缓冲机构40优选为所述万向接头，当水下无线通信装置周边海域发生水流变化时，该水流变化或者暗流产生的流动力通过所述万向接头缓冲转化掉，防止水下无线通信装置遭到破坏。具体的，所述底座10的外部包裹有耐压密封层。作为优选方案，所述底座10长期设置于海底内，为了防止所述底座10受到海水的侵蚀以及海水压力的破坏，优选在所述底座10裸露于海水的表面上包裹耐压密封层。具体的，所述底座10为金字塔形结构体。优选地，为了进一步提高所述底座10在海底的稳定性，将所述底座10设置为金字塔结构体，所述底座10的水平截面积由下至上依次逐级变小，所述底座10的底部还可以设置安装结构体，通过海底固定装置，便于在崎岖的海底地形上安装所述底座10，提高水下无线通信装置的稳定性。具体的，所述底座10内设置有若干区域，所述底座10靠近底部的区域内设置有电池组50。对于所述底座10的应用，可在所述底座10内分隔成若干个区域模组，若干个区域模组可以和金字塔结构体相互协调，例如，若干个区域模组可以按层级分布，最底下一层，为金字塔结构体的底部区域模组，该区域模组内可设置所述电池组50，所述电池组50的重量较大，可以使所述底座10稳固的设置于海底，当然，所述电池组50可以采用适应于海水的电解发电式电池组50，也可以是其他的电池类型，另外，所述底座10本身的材质同样采用质量大的材质，例如金属材质或者石墩。具体的，所述底座10内的若干区域为可拆卸结构体。最为优选方案，海底的地形复杂多变，其地形与陆地相似，例如山岭、高原、盆地和丘陵等形态，对于不同的地形结构，所述底座10的高度等的要求不一，为了便于安装，将所述底座10的若干个区域模组设置为可拆卸结构体，便于根据海底地形的不同生成不同系列的所述底座10，同时，对于有高度要求的所述底座10，可通过增加所述底座10的相关区域模组，增加所述底座10的高度，以适应海底的不同地形，例如，将所述底座10的若干个区域模组由多个内设空腔的模组叠设而成，每个模组的空腔内设置相应的电子元器件，相邻的两个模组之间通过插接的方式，使内部的各个电子元器件电连接，相邻的两个模组之间还设置有卡扣等固定装置，便于在多组模组叠设后，通过卡扣等固定装置进行固定，有利于后期人工维护和电能补充。具体的，所述底座10内的若干区域为三个。作为优选方案，所述底座10可分为三个区域模组，所述底座10的底部区域模组设置为所述电池组50，中间的区域模组可以设置功率放大器等装置，最顶部的区域模组可设置多级放大器，以低频通信为例，所述电池组50可以为功率放大器模块提供足够的电源，为了使低频信号传输距离更远，可通过多级放大器将低频信号放大，依次满足低频通信的需求。作为另一个实施例，在所述球体31内部设置接收传感器和信号发送器，接收传感器例如声呐传感器或者低频信号传感器等。所述底座10内部的若干个区域模组，其最底层区域模组可以设置所述电池组50，其他区域模组可以设置控制器等微控制器，以及可以在另外的区域模组内设置防振装置等等，所述底座10的若干个区域模组可以根据不同的通信设计而作适应性的修改，使所述底座10的内部空间得到有效的利用，所述底座10为的所述电池组50作整个水下无线通信装置的电源载体，为整个水下无线通信装置内部电子模块等提供电源，该电源通过所述底座10内部的微控制器传输至水密电缆上，所述球体31与所述电缆管道20相连通，所述球体31内部的接收传感器和信号发送器与电缆通道内的水密电缆相互连接，为了便于在海底传输信号，将若干个水下无线通信装置网点式分布于某一海域的海底上，当该海域内有潜艇或者船只发送无线通信信号时，例如舰船等水中目标产生的噪声和水声设备的信号，经该水下无线通信装置内部的微控制器识别后，测定目标的方位。通过该水下无线通信装置所述球体31内的信号发送器，球体31接收到的无线通信信号后，球体31上的信号发送器发送编码地址信息至下一个水下无线通信装置，该编码地址信息经多个水下无线通信装置的传递，最终传递至位于陆地或船上的信号接收站，以此实现在陆地和海面与空中对海中可疑目标的定位；作为又一个优选方案，在上述实施方案的基础上，为了保证该无线通信信号能够在不同深度海底长距离的传输，其传输距离越长，所需的功率越大，因此，其所需的耗电量也较大。为保证该水下无线通信装置的电力储备适用于水下复杂的环境，优选将所述底座10内的多个区域模组设置为可拆卸组合结构，尤其是所述电池组50区域模组，将其设置为快拆快装组合结构，便于增加更多的电池组50，例如，在所述底座10的底部加装电池组50，使所述底座10的电池组50数量为两组，以供该水下无线通信装置传输远距离的通信信号。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页12