CN117200909B - 一种抛撒式电磁信号监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抛撒式电磁信号监测装置，包括筒体，筒体的顶部转动连接转向板，筒体的内部自上而下依次设置高频电磁信号感应器、电储能与稳压器及电磁信号接收处理器，转向板背向筒体的一面连接能源转换与低频电磁信号集成机构，能源转换与低频电磁信号集成机构用于将太阳能转换为电能，并接收30MHz~500MHz频率的电磁信号，高频电磁信号感应器用于接收500MHz~3000MHz频率的电磁信号。通过将太阳能转换为电能替代固定容量的电池，可规避较小的空间对电池容量的限制，获得持续性的电能供应；将拉杆天线替换为能源转换与低频电磁信号集成机构及高频电磁信号感应器，有效的提高了电磁信号接收的灵敏度。

Description

一种抛撒式电磁信号监测装置

技术领域

本发明涉及电磁信号测量技术领域，特别涉及一种抛撒式电磁信号监测装置。

背景技术

现有的30MHz~3000Mhz的抛撒式电磁信号监测装置，其通过盒体上装载的拉杆天线进行电磁信号的接收，并由置于盒体内的固定容量电池为其进行供电。

但抛撒式电磁信号监测装置因使用需求，其整体结构较小，因此盒体内部的封装空间同样相对狭小，其内设置的电池容量有限，难以进行持续性的工作；且通过拉杆天线接收电磁信号，其与盒体内部的处理系统的有效集成度不高，对电磁信号接收的灵敏度较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抛撒式电磁信号监测装置，旨在解决现有技术中通过拉杆天线进行电磁信号接收的抛撒式电磁信号监测装置，内部空间较小导致电池容量较小，难以持续性作业，且拉杆天线与处理系统的有效集成度不高，对电磁信号接收的灵敏度较低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种抛撒式电磁信号监测装置，包括筒体，所述筒体的顶部转动连接转向板，所述筒体的内部中空，形成空腔，所述空腔内自上而下依次设置高频电磁信号感应器、电储能与稳压器及电磁信号接收处理器，所述转向板背向所述筒体的一面连接能源转换与低频电磁信号集成机构，所述能源转换与低频电磁信号集成机构用于将太阳能转换为电能，并接收30MHz~500MHz频率的电磁信号，所述高频电磁信号感应器用于接收500MHz~3000MHz频率的电磁信号，所述能源转换与低频电磁信号集成机构及所述高频电磁信号感应器电性连接所述电磁信号接收处理器，所述电储能与稳压器分别电性连接所述能源转换与低频电磁信号集成机构、所述高频电磁信号感应器及所述电磁信号接收处理器。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过在筒体的顶部设置能源转换与低频电磁信号集成机构，以将太阳能转换为电能，将电能传输存储至电储能与稳压器，以此替代传统装置中的固定容量的电池，可规避较小的空间对电池容量的限制，使抛撒式电磁信号监测装置获得持续性的电能供应；通过将拉杆天线替换为能源转换与低频电磁信号集成机构及高频电磁信号感应器，其更好的适配了电磁信号接收处理器，通过能源转换与低频电磁信号集成机构于筒体的外部接收30MHz~500MHz频率的电磁信号，高频电磁信号感应器于筒体的内部接收500MHz~3000MHz频率的电磁信号，在考虑筒体内有限的空间容量的同时，有效的提高了电磁信号接收的灵敏度。

进一步，所述筒体的顶部开设转动槽，所述转动槽的侧壁内凹形成连接槽，所述转向板的外侧缘套接滑环，所述滑环滑动连接于所述连接槽内，以使所述能源转换与低频电磁信号集成机构沿所述转向板的轴心转动。

更进一步，所述转向板内设置与所述滑环电性连接的驱动模块，所述驱动模块电性连接所述能源转换与低频电磁信号集成机构，以驱动所述能源转换与低频电磁信号集成机构沿所述转向板的轴心转动。

更进一步，所述以驱动所述能源转换与低频电磁信号集成机构沿所述转向板的轴心转动的步骤包括：

所述驱动模块采集所述能源转换与低频电磁信号集成机构的实时电能，并将所述实时电能与预设电能阈值进行比对；

若所述实时电能小于所述预设电能阈值，则驱动所述滑环沿所述连接槽滑动标定距离，以使所述能源转换与低频电磁信号集成机构沿所述转向板的轴心转动预设角度。

更进一步，所述能源转换与低频电磁信号集成机构包括支撑杆及支撑板，所述支撑杆的一端连接于所述转向板背向所述筒体的一面的轴心处，所述支撑杆的另一端连接所述支撑板，所述支撑板背向所述支撑杆的一面阵列排布若干个太阳能板，若干个所述太阳能板之间形成排列间隙，所述排列间隙内设置连接于所述支撑板上的低频电磁信号感应器。

更进一步，所述支撑板与所述筒体的顶部之间形成锐角。

更进一步，所述空腔内设置缓冲垫，所述缓冲垫连接于所述筒体的内壁上，所述缓冲垫围合形成缓冲空间，所述高频电磁信号感应器、所述电储能与稳压器及所述电磁信号接收处理器均位于所述缓冲空间内。

更进一步，所述电磁信号接收处理器包括依次电性连接的低通滤波器、高截点低噪声放大器、高截点混频器A、中频A增益调理电路、混频器B、中频B增益调理电路及信号处理器，所述高截点混频器A电性连接一本振模块，所述混频器B电性连接二本振模块，所述一本振模块、所述二本振模块及所述信号处理器均电性连接时钟分配器。

更进一步，所述电磁信号接收处理器还包括5G移动通信模块，所述5G移动通信模块电性连接所述信号处理器。

再进一步，所述筒体内还设置有定位模块，所述定位模块用于提供定位信号。

附图说明

图1为本发明实施例中抛撒式电磁信号监测装置的拆解结构示意图；

图2为本发明实施例中抛撒式电磁信号监测装置在第一视角下的结构示意图；

图3为本发明实施例中抛撒式电磁信号监测装置在第二视角下的结构示意图；

图4为本发明实施例中抛撒式电磁信号监测装置中电磁信号接收处理器的结构框图；

主要元件符号说明：

10、筒体；110、转动槽；120、连接槽；130、缓冲垫；20、转向板；210、滑环；30、高频电磁信号感应器；40、电储能与稳压器；50、电磁信号接收处理器；501、低通滤波器；502、高截点低噪声放大器；503、高截点混频器A；504、中频A增益调理电路；505、混频器B；506、中频B增益调理电路；507、信号处理器；508、一本振模块；509、二本振模块；510、时钟分配器；511、5G移动通信模块；70、能源转换与低频电磁信号集成机构；710、支撑杆；720、支撑板；730、太阳能板；740、低频电磁信号感应器。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1至图4，本发明实施例中的抛撒式电磁信号监测装置，包括筒体10，所述筒体10的内部中空，形成空腔，所述空腔内放置用于接收电磁信号的零部件。所述空腔内设置缓冲垫130，所述缓冲垫130连接于所述筒体10的内壁上，在抛撒抛撒式电磁信号监测装置时，可对所述筒体10内的零部件形成缓冲保护作用，避免落地撞击造成零部件损坏，同时，通过设置所述缓冲垫130，还可产生一定的抗干扰能力，使电磁信号的接收更为精确。

所述筒体10的顶部转动连接转向板20，所述空腔内自上而下依次设置高频电磁信号感应器30、电储能与稳压器40及电磁信号接收处理器50，可以理解地，所述高频电磁信号感应器30、所述电储能与稳压器40及所述电磁信号接收处理器50即为上述零部件。可以理解地，所述缓冲垫130包覆空腔，即所述缓冲垫130围合形成缓冲空间，所述高频电磁信号感应器30、所述电储能与稳压器40及所述电磁信号接收处理器50均位于所述缓冲空间内。

所述转向板20背向所述筒体10的一面连接能源转换与低频电磁信号集成机构70，所述能源转换与低频电磁信号集成机构70用于将太阳能转换为电能，并接收30MHz~500MHz频率的电磁信号，所述高频电磁信号感应器30用于接收500MHz~3000MHz频率的电磁信号，所述电储能与稳压器40用于将电能存储并转换为+5V电压及+12V电压。

所述能源转换与低频电磁信号集成机构70及所述高频电磁信号感应器30电性连接所述电磁信号接收处理器50，所述电磁信号接收处理器50用于将30MHz~3000MHz频率的电磁信号转换为基带信号。所述电储能与稳压器40分别电性连接所述能源转换与低频电磁信号集成机构70、所述高频电磁信号感应器30及所述电磁信号接收处理器50。即所述电储能与稳压器40用于为抛撒式电磁信号监测装置的运行提供电力。

通过在所述筒体10的顶部设置所述能源转换与低频电磁信号集成机构70，以将太阳能转换为电能，将电能传输存储至所述电储能与稳压器40，以此替代传统装置中的固定容量的电池，可规避较小的空间对电池容量的限制，使抛撒式电磁信号监测装置获得持续性的电能供应；通过将拉杆天线替换为所述能源转换与低频电磁信号集成机构70及所述高频电磁信号感应器30，其更好的适配了所述电磁信号接收处理器50，通过所述能源转换与低频电磁信号集成机构70于所述筒体10的外部接收30MHz~500MHz频率的电磁信号，所述高频电磁信号感应器30于筒体10的内部接收500MHz~3000MHz频率的电磁信号，在考虑所述筒体10内有限的空间容量的同时，有效的提高了电磁信号接收的灵敏度。

所述电磁信号接收处理器50包括依次电性连接的低通滤波器501、高截点低噪声放大器502、高截点混频器A503、中频A增益调理电路504、混频器B505、中频B增益调理电路506及信号处理器507，所述高截点混频器A503电性连接一本振模块508，所述混频器B505电性连接二本振模块509，所述一本振模块508、所述二本振模块509及所述信号处理器507均电性连接时钟分配器510，所述一本振模块508用于为所述高截点混频器A503提供一本振信号，所述二本振模块509用于为所述混频器B505提供二本振信号，所述时钟分配器510用于为所述一本振模块508、所述二本振模块509及所述信号处理器507提供204.8Mhz的时钟信号，通过设置所述高截点低噪声放大器502，可一定程度的提高抛撒式电磁信号监测装置的抗干扰能力，提高电磁信号的采集的精确性。

优选地，所述电磁信号接收处理器50还包括5G移动通信模块511，所述5G移动通信模块511电性连接所述信号处理器507，在所述信号处理器507获取到基带信号后，将其传输至所述5G移动通信模块511，并通过所述5G移动通信模块511通讯传输至监测中心，进而进行后续相关作业，可以理解地，监测中心也可通过将指令传输至所述5G移动通信模块511，并通过所述5G移动通信模块511传输至所述信号处理器507，以完成对抛撒式电磁信号监测装置的远程控制。可以理解地，所述电磁信号接收处理器50还包括DC-DC变换器，所述DC-DC变换器分别与所述高截点低噪声放大器502、所述高截点混频器A503、所述中频A增益调理电路504、所述混频器B505、所述中频B增益调理电路506、所述一本振模块508、所述二本振模块509、所述时钟分配器510、所述信号处理器507及所述5G移动通信模块511电性连接，即DC-DC变换器用于为所述电磁信号接收处理器50供电。

所述能源转换与低频电磁信号集成机构70包括支撑杆710及支撑板720，所述支撑杆710的一端连接于所述转向板20背向所述筒体10的一面的轴心处，所述支撑杆710的另一端连接所述支撑板720，优选地，所述支撑板720与所述筒体10的顶部之间形成锐角，通过所述支撑杆710与所述筒体10之间的角度设置，可使所述支撑板720背向所述支撑杆710的一面朝向天空，进而更好的获取太阳能。所述支撑板720背向所述支撑杆710的一面阵列排布若干个太阳能板730，若干个所述太阳能板730之间形成排列间隙，所述排列间隙内设置连接于所述支撑板720上的低频电磁信号感应器740。因接收的电磁信号的频率越低，则感应器的体积越小，若直接将所述低频电磁信号感应器740置于所述筒体10内，因所述筒体10的阻隔，将导致所述低频电磁信号感应器740难以接收到30MHz~500MHz频率的电磁信号，而将所述低频电磁信号感应器740与所述太阳能板730集成于所述支撑板720上，提供了更为合理的结构化设计，在保障信号接收能力的同时，提高了整体结构的集成度，优化了空间利用率。

所述筒体10的顶部开设转动槽110，所述转动槽110的侧壁内凹形成连接槽120，所述转向板20的外侧缘套接滑环210，所述滑环210滑动连接于所述连接槽120内，以使所述能源转换与低频电磁信号集成机构70沿所述转向板20的轴心转动，即当所述滑环210于所述连接槽120内滑动时，所述转向板20沿轴心旋转，所述能源转换与低频电磁信号集成机构70随所述转向板20旋转。通过转动的设计，可确保所述能源转换与低频电磁信号集成机构70接收多方向的太阳能，提高抛撒式电磁信号监测装置的续航能力。

在本实施例中，所述转向板20内设置与所述滑环210电性连接的驱动模块，所述驱动模块电性连接所述能源转换与低频电磁信号集成机构70，以驱动所述能源转换与低频电磁信号集成机构70沿所述转向板20的轴心转动旋转。通过设置所述驱动模块，可实现抛撒式电磁信号监测装置的自动化电能补充，有效的提高了抛撒式电磁信号监测装置的智能化水平。

进一步地，以驱动所述能源转换与低频电磁信号集成机构70沿所述转向板20的轴心转动旋转的步骤包括：所述驱动模块采集所述能源转换与低频电磁信号集成机构70的实时电能，并将所述实时电能与预设电能阈值进行比对；若所述实时电能大于所述预设电能阈值，则判定所述能源转换与低频电磁信号集成机构70正对太阳，可充分吸收太阳能，所述驱动模块保持所述滑环210静止不动；若所述实时电能小于所述预设电能阈值，则判定所述能源转换与低频电磁信号集成机构70未正对太阳，吸收的太阳能不足，此时，所述驱动模块驱动所述滑环210沿所述连接槽120滑动标定距离，以使所述能源转换与低频电磁信号集成机构70沿所述转向板20的轴心转动预设角度。完成预设角度的转动后，重复上述判定方式，直至所述能源转换与低频电磁信号集成机构70可充分采集太阳能。

优选地，所述筒体10内还设置有定位模块，所述定位模块用于提供定位信号，可以理解地，所述定位模块同样位于所述缓冲空间内，通过设置所述定位模块，可便于对抛撒式电磁信号监测装置进行位置确定，明确其是否抛撒至指定位置，提高作业过程中的精确度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种抛撒式电磁信号监测装置，其特征在于，包括筒体，所述筒体的顶部转动连接转向板，所述筒体的内部中空，形成空腔，所述空腔内自上而下依次设置高频电磁信号感应器、电储能与稳压器及电磁信号接收处理器，所述转向板背向所述筒体的一面连接能源转换与低频电磁信号集成机构，所述筒体的顶部开设转动槽，所述转动槽的侧壁内凹形成连接槽，所述转向板的外侧缘套接滑环，所述滑环滑动连接于所述连接槽内，以使所述能源转换与低频电磁信号集成机构沿所述转向板的轴心转动，所述转向板内设置与所述滑环电性连接的驱动模块，所述驱动模块电性连接所述能源转换与低频电磁信号集成机构，以驱动所述能源转换与低频电磁信号集成机构沿所述转向板的轴心转动，所述能源转换与低频电磁信号集成机构用于将太阳能转换为电能，并接收30MHz~500MHz频率的电磁信号，所述高频电磁信号感应器用于接收500MHz~3000MHz频率的电磁信号，所述能源转换与低频电磁信号集成机构及所述高频电磁信号感应器电性连接所述电磁信号接收处理器，所述电储能与稳压器分别电性连接所述能源转换与低频电磁信号集成机构、所述高频电磁信号感应器及所述电磁信号接收处理器。

2.根据权利要求1所述的抛撒式电磁信号监测装置，其特征在于，所述以驱动所述能源转换与低频电磁信号集成机构沿所述转向板的轴心转动的步骤包括：

所述驱动模块采集所述能源转换与低频电磁信号集成机构的实时电能，并将所述实时电能与预设电能阈值进行比对；

若所述实时电能小于所述预设电能阈值，则驱动所述滑环沿所述连接槽滑动标定距离，以使所述能源转换与低频电磁信号集成机构沿所述转向板的轴心转动预设角度。

3.根据权利要求1所述的抛撒式电磁信号监测装置，其特征在于，所述能源转换与低频电磁信号集成机构包括支撑杆及支撑板，所述支撑杆的一端连接于所述转向板背向所述筒体的一面的轴心处，所述支撑杆的另一端连接所述支撑板，所述支撑板背向所述支撑杆的一面阵列排布若干个太阳能板，若干个所述太阳能板之间形成排列间隙，所述排列间隙内设置连接于所述支撑板上的低频电磁信号感应器。

4.根据权利要求3所述的抛撒式电磁信号监测装置，其特征在于，所述支撑板与所述筒体的顶部之间形成锐角。

5.根据权利要求1所述的抛撒式电磁信号监测装置，其特征在于，所述空腔内设置缓冲垫，所述缓冲垫连接于所述筒体的内壁上，所述缓冲垫围合形成缓冲空间，所述高频电磁信号感应器、所述电储能与稳压器及所述电磁信号接收处理器均位于所述缓冲空间内。

6.根据权利要求1所述的抛撒式电磁信号监测装置，其特征在于，所述电磁信号接收处理器包括依次电性连接的低通滤波器、高截点低噪声放大器、高截点混频器A、中频A增益调理电路、混频器B、中频B增益调理电路及信号处理器，所述高截点混频器A电性连接一本振模块，所述混频器B电性连接二本振模块，所述一本振模块、所述二本振模块及所述信号处理器均电性连接时钟分配器。

7.根据权利要求6所述的抛撒式电磁信号监测装置，其特征在于，所述电磁信号接收处理器还包括5G移动通信模块，所述5G移动通信模块电性连接所述信号处理器。

8.根据权利要求1所述的抛撒式电磁信号监测装置，其特征在于，所述筒体内还设置有定位模块，所述定位模块用于提供定位信号。