本發(fā)明涉及一種水環(huán)境監(jiān)測器。

背景技術(shù)：

目前，水下探測器均是通過線纜將探測器懸掛后放入水環(huán)境內(nèi)進(jìn)行探測取樣等工作；由于受到線纜的限制，水環(huán)境探測一直是只能按照線纜的長度和船舶停靠的位置固定探測，探測范圍小，探測成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供一種水環(huán)境監(jiān)測器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：一種水環(huán)境監(jiān)測器，包括有拖拽部分和探測部分；

所述拖拽部分包括有從船舶上拖拽的纜繩，所述纜繩的末端接有接受盒，接受盒內(nèi)設(shè)有用于產(chǎn)生磁場的通電線圈；所述探測部分包括有無人自動(dòng)潛艇本體，無人自動(dòng)潛艇本體頂部設(shè)有外設(shè)架，外設(shè)架內(nèi)設(shè)有磁鐵件，所述下方設(shè)有水溫探測器、礦物質(zhì)探測器、水環(huán)境PH值探測器；所述無人自動(dòng)潛艇本體內(nèi)設(shè)有通訊電路，通訊電路包括有處理器、與處理器信號(hào)連接的通信裝置；所述水溫探測器、礦物質(zhì)探測器、水環(huán)境PH值探測器均與處理器信號(hào)連接；

其中，所述無人自動(dòng)潛艇本體前端設(shè)有壁障超聲波探測器，所述壁障超聲波探測器與處理器信號(hào)連接。

其中，所述接受盒為封閉式的防水接受盒。

其中，述無人自動(dòng)潛艇本體下端還設(shè)有海底地形掃描裝置，所述底地形掃描裝置與處理器信號(hào)連接。

其中，所述無人自動(dòng)潛艇本體內(nèi)設(shè)有供無人自動(dòng)潛艇本體運(yùn)行的鋰電池。

其中，通信裝置包括有通信天線，通信天線設(shè)于外設(shè)架內(nèi)，通信天線為微帶天線，所述微帶天線包括有一基板，所述基板上設(shè)有非對(duì)稱的第一輻射部分和第二輻射部分；

其中，所述第一輻射部分為矩形帶，其靠近基板邊緣一側(cè)設(shè)有第一橫條鏤空帶，第一橫條鏤空帶向下設(shè)有排練設(shè)置的、多個(gè)的矩形的第一整流孔；第一輻射部分上還設(shè)有T形的第一鏤空帶，所述第一鏤空帶，其與第一輻射部分長度方向相同的臂的兩個(gè)端均延伸出有呈對(duì)稱的L形的第二鏤空帶；第一輻射部分靠近第二輻射部分的一側(cè)設(shè)有多個(gè)圓形的第二整流孔；所述第一輻射部分的一端設(shè)有圓形饋電槽；

其中，所述第二輻射部分，其包括有矩形的基臂，所述基臂向上延伸出有與饋電槽配合的圓餅形饋電臂；基臂一側(cè)延伸出有L形的第一輻射臂，第一輻射臂的自由桿和基臂之間連接有橋臂。

其中，所述第一輻射臂靠近基板邊緣的一側(cè)設(shè)有矩形缺槽；第一輻射部分遠(yuǎn)離饋電槽的一側(cè)設(shè)有鋸齒狀缺口。第一輻射部分和第二輻射部分之間設(shè)有隔離桿，基板上設(shè)有矩形寄生振子臂。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)大范圍探測，解決了傳統(tǒng)探測方式的固定探測、成本高等缺點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理圖；

圖2是本發(fā)明的通信天線的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的第一輻射部分和第二輻射部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的天線架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是天線架的側(cè)面示意圖；

圖6是通信天線的回波損耗圖；

圖7是通信天線在4.6GHz 時(shí)的E 面、H 面輻射方向圖；

圖1至圖7中的附圖標(biāo)記說明：

1-船舶；2-纜繩；3-接受盒；4-通電線圈；5-無人自動(dòng)潛艇本體；6-外設(shè)架；

k1-基板； k2-矩形寄生振子臂；k3-隔離桿；

k4-第二輻射部分；k41-基臂；k42-饋電臂；k43-第一輻射臂；k44-橋臂；k5-第一輻射部分；k51-饋電槽；k52-第一橫條鏤空帶；k53-第一整流孔；k54-第一鏤空帶；k55-第二鏤空帶；k56-第二整流孔；

m1-天線架；m2-矩形通孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，并不是把本發(fā)明的實(shí)施范圍局限于此。

如圖1至7所示，本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，包括有拖拽部分和探測部分；

實(shí)施例1。

所述拖拽部分包括有從船舶1上拖拽的纜繩2，所述纜繩2的末端接有接受盒3，接受盒3內(nèi)設(shè)有用于產(chǎn)生磁場的通電線圈4；所述探測部分包括有無人自動(dòng)潛艇本體5，無人自動(dòng)潛艇本體5頂部設(shè)有外設(shè)架6，外設(shè)架6內(nèi)設(shè)有磁鐵件，所述下方設(shè)有水溫探測器、礦物質(zhì)探測器、水環(huán)境PH值探測器；纜繩2為內(nèi)部可通電的電纜形纜繩2，使用時(shí)，通電并且使得通電線圈4產(chǎn)生磁場，使得接受盒3與外設(shè)架6相吸固定，并且下潛至需測定水域，將通電線圈4斷電，無人自動(dòng)潛艇本體5失去吸引力固定后便可在水域范圍內(nèi)進(jìn)行探測，當(dāng)探測完畢后，只需要將通電線圈4再次通電，無人自動(dòng)潛艇本在磁場范圍內(nèi)進(jìn)行吸引后與接受盒3吸引固定，然后再講纜繩2拉起，便可將無人自動(dòng)潛艇本體5打撈回來。

所述無人自動(dòng)潛艇本體5內(nèi)設(shè)有通訊電路，通訊電路包括有處理器、與處理器信號(hào)連接的通信裝置；所述水溫探測器、礦物質(zhì)探測器、水環(huán)境PH值探測器均與處理器信號(hào)連接，通信裝置可以將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至外界，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測。

實(shí)施例2。

所述外設(shè)架6內(nèi)還設(shè)有紅外光線探測器，接受盒3表面設(shè)有紅外探照光源，紅外光線探測器與處理器信號(hào)連接, 無人自動(dòng)潛艇本體5還包括有定位模塊，定位模塊與處理器信號(hào)連接。設(shè)置該方式可以更加準(zhǔn)確的定位，實(shí)現(xiàn)快速的釋放和捕獲。具體的，當(dāng)需要捕獲潛艇時(shí)，紅外探照光源發(fā)光，紅外光線探測器搜尋到光線信號(hào)后，潛艇自動(dòng)朝向該方向靠近，更容易輕松的實(shí)現(xiàn)捕獲。

本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，所述無人自動(dòng)潛艇本體5前端設(shè)有壁障超聲波探測器，所述壁障超聲波探測器與處理器信號(hào)連接。本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，所述接受盒3為封閉式的防水接受盒3。本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，述無人自動(dòng)潛艇本體5下端還設(shè)有海底地形掃描裝置，所述底地形掃描裝置與處理器信號(hào)連接。本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，所述無人自動(dòng)潛艇本體5內(nèi)設(shè)有供無人自動(dòng)潛艇本體5運(yùn)行的鋰電池。

本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，通信裝置包括有通信天線，通信天線設(shè)于外設(shè)架6內(nèi)，通信天線為微帶天線，所述微帶天線包括有一基板k1，所述基板k1上設(shè)有非對(duì)稱的第一輻射部分k5和第二輻射部分k4；本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，所述第一輻射部分k5為矩形帶，其靠近基板k1邊緣一側(cè)設(shè)有第一橫條鏤空帶k52，第一橫條鏤空帶k52向下設(shè)有排練設(shè)置的、多個(gè)的矩形的第一整流孔k53；第一輻射部分k5上還設(shè)有T形的第一鏤空帶k54，所述第一鏤空帶k54，其與第一輻射部分k5長度方向相同的臂的兩個(gè)端均延伸出有呈對(duì)稱的L形的第二鏤空帶k55；第一輻射部分k5靠近第二輻射部分k4的一側(cè)設(shè)有多個(gè)圓形的第二整流孔k56；所述第一輻射部分k5的一端設(shè)有圓形饋電槽k51；本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，所述第二輻射部分k4，其包括有矩形的基臂k41，所述基臂k41向上延伸出有與饋電槽k51配合的圓餅形饋電臂k42；基臂k41一側(cè)延伸出有L形的第一輻射臂k43，第一輻射臂k43的自由桿和基臂k41之間連接有橋臂k44。為了適應(yīng)遠(yuǎn)距離的通信，本天線設(shè)計(jì)經(jīng)過不下1000次的調(diào)整和修正確定了天線輻射形狀，本通信天線具有優(yōu)良的通信性能，各項(xiàng)性能指標(biāo)采用CST 軟件進(jìn)行測試，所得的回波損耗曲線如附圖6所示。從圖可以知，其回波損耗-11dB 以下的工作頻段分別為4.5GHz ～4.6Hz，通信頻率復(fù)合高速傳播要求，圖7所示為天線在4.66-4.68GHz 時(shí)的E 面和H 面輻射方向圖，由圖可見，在頻率為4.6GHz 時(shí)，增益為3.2dBi，半功率波瓣寬度為58.6。因此，其帶寬以及增益都具備較好的性能。上述天線為非尺寸要求天線，只要在彎折方向上、設(shè)置的孔、洞的方式上達(dá)到上述要求，均可達(dá)到上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中，饋電耦合方式為與饋電槽k51和饋電臂k42分別饋電。

本實(shí)施例所述的一種水環(huán)境監(jiān)測器，所述第一輻射臂k43靠近基板k1邊緣的一側(cè)設(shè)有矩形缺槽；第一輻射部分k5遠(yuǎn)離饋電槽k51的一側(cè)設(shè)有鋸齒狀缺口。第一輻射部分k5和第二輻射部分k4之間設(shè)有隔離桿k3，基板k1上設(shè)有矩形寄生振子臂k2。其能有效增加增加增益，降低駐波比。這里說明的，第一整流孔k53的最佳數(shù)量為十五個(gè)，第二整流孔k56最佳數(shù)量為八個(gè)，導(dǎo)致的性能最穩(wěn)定。

還包括有一天線架m1，所述天線架m1的截面呈凹字形，所述天線嵌入至天線架m1內(nèi)截面形成回字形；所述天線架m1的底面設(shè)有多個(gè)矩形通孔m2，呈矩陣式排列；

當(dāng)設(shè)計(jì)該天線架m1后，將本天線嵌入在天線架m1內(nèi)后，天線的隔離度增加20%-30%，在各波段駐波比均下降0.3-0.4，對(duì)應(yīng)的回波損耗也更優(yōu)。其中，當(dāng)將其他矩形介質(zhì)板的微帶天線設(shè)于該天線架m1內(nèi)，隔離度和駐波比均無變化，或變化不大。因此，本天線架m1與本天線配合能起到一定的促進(jìn)效果，強(qiáng)化天線性能。

當(dāng)設(shè)計(jì)該天線架m1后，將本天線嵌入在天線架m1內(nèi)后，天線的隔離度增加20%-30%，在各波段駐波比均下降0.3-0.4，對(duì)應(yīng)的回波損耗也更優(yōu)。其中，當(dāng)將其他矩形介質(zhì)板的微帶天線設(shè)于該天線架m1內(nèi)，隔離度和駐波比均無變化，或變化不大。因此，本天線架m1與本天線配合能起到一定的促進(jìn)效果，強(qiáng)化天線性能。如需獲得上述穩(wěn)定性能，本天線的具體參數(shù)可以優(yōu)化為：基板的長和寬分別為：82.5mm和34mm；第一輻射部分的長（最長尺寸，即頂邊）為64mm；，其高為，即最高邊15.5mm：第一橫條鏤空帶的線寬為：1.5mm，長為61.2mm；第一整流孔的數(shù)量為23個(gè)，兩個(gè)相鄰的第一整流孔相距：0.6mm；第一整流孔的線寬為1.15mm，高度為3.125mm：；兩邊第一整流孔分別相距第一橫條鏤空帶的自由端距離為：13.5mm；第一鏤空帶的縱臂線寬為：7.3mm，高為：3.1mm 第一鏤空帶的橫臂的線寬為：2.4mm；長度為40mm；第一鏤空帶的橫臂與第一整流孔的距離為：1.2mm；第二鏤空帶的縱臂的線寬為5.1mm，橫臂的線寬為1.4mm，縱臂的高和橫臂的線寬相加等于40mm，橫臂的長為13.8mm；第二整流孔的數(shù)量為12個(gè)，第二整流孔直徑為：1mm；中心與第一輻射部分的近邊相距：1.5mm，兩個(gè)相鄰第二整流孔的中心距離為：2.9mm；圓形饋電槽k51的半徑為4mm；基臂k41為正方形，邊長為：9mm；饋電臂與基臂通過帶線相連，帶線線寬不做限定，饋電臂與基臂的距離為4.5mm，饋電臂的直徑為：2.5mm；第一輻射臂的最大線寬為：4.2mm；橫臂長為：54.2mm，縱臂的高為：5mm（縱臂底邊與橫臂的底邊齊平）；橋臂線寬為0.6mm，長54.2mm，即與第一輻射臂的橫臂長相同；設(shè)有鋸齒狀缺口的每個(gè)內(nèi)角為30度；矩形寄生振子臂的線寬為4.5mm，高為28.5mm；矩形寄生振子臂相距第一輻射部分為：3.2mm；隔離桿的線寬為1.6mm，長為41.3mm： 且相距第一輻射部分和橋臂分別為：2mm和2.9mm；其余未限定的部分均不需要限定不影響實(shí)際效果

以上所述僅是本發(fā)明的二個(gè)較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專利申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。