本發(fā)明涉及一種戶(hù)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站。
背景技術(shù):
目前,戶(hù)外監(jiān)測(cè)站一般是含有溫度、濕度、PM2.5裝置的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),但是戶(hù)外一般的要求是防止這些設(shè)備雨淋,而且還要有一個(gè)太陽(yáng)能板來(lái)供電;一般的戶(hù)外監(jiān)測(cè)站設(shè)計(jì)笨拙,將這些部件藏于箱體內(nèi),導(dǎo)致測(cè)量準(zhǔn)確性下降。
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),提供一種戶(hù)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的具體方案如下:一種戶(hù)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站,包括有箱體,箱體上方開(kāi)口、底部設(shè)有排水通道,還包括有一旋轉(zhuǎn)板,箱體內(nèi)壁上設(shè)有一驅(qū)動(dòng)電機(jī),用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn);所述旋轉(zhuǎn)板一面設(shè)有太陽(yáng)能電池板,另一面設(shè)有裝在有通信電路的容納腔;通信電路包括有CPU、與CPU信號(hào)連接的通信單元和監(jiān)測(cè)單元;還包括有為通信電路供電的電池電源;
通信單元包括有通信芯片以及天線(xiàn);所述天線(xiàn)包括有反射板,反射板上設(shè)有微帶形式的兩個(gè)程上下對(duì)稱(chēng)的輻射單元;每個(gè)輻射單元包括有一個(gè)第一橫臂,第一橫臂的兩側(cè)均向下延伸出有第一波片,兩個(gè)第一波片與第一橫臂之間形成第一空腔;第一空腔內(nèi)設(shè)有饋電臂,饋電臂與第一橫臂之間通過(guò)第一連接段連接;第一橫臂向上延伸出有四個(gè)等距設(shè)置的門(mén)臂,門(mén)臂的橫臂向下延伸有第二波片;第一橫臂的兩側(cè)向上延伸出有第一縱臂,兩個(gè)第一縱臂的自由端連接形成第二橫臂;兩個(gè)第一縱臂之間還連接形成有第三橫臂;第一縱臂均向內(nèi)延伸出有L形輻射擺臂;輻射擺臂的橫臂通過(guò)第二連接段向下延伸出有第三波片;第三波片向下延伸出有T形桿;第二橫臂中間向下延伸出有多個(gè)等距設(shè)置的第二縱臂;第三橫臂向上延伸出有兩個(gè)第三縱臂;第二縱臂在兩個(gè)第三縱臂之間的區(qū)域;輻射擺臂的縱臂向相鄰第三縱臂一側(cè)延伸出有多個(gè)第一耦合臂,第三縱臂向輻射擺臂一側(cè)延伸出有多個(gè)與第一耦合臂對(duì)應(yīng)的第二耦合臂。
其中,所述箱體外表面涂有防腐涂層。
其中,所述通信電路還包括有GPS定位模塊,GPS定位模塊與CPU信號(hào)連接,用于實(shí)時(shí)定位監(jiān)測(cè)站位置。
其中,監(jiān)測(cè)單元設(shè)于箱體內(nèi)底面,所述監(jiān)測(cè)單元包括有空氣監(jiān)測(cè)器以及溫度監(jiān)測(cè)器。
其中,所述旋轉(zhuǎn)板一側(cè)設(shè)有雨水感應(yīng)器,雨水感應(yīng)器與CPU信號(hào)連接;
本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)旋轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn),當(dāng)測(cè)量時(shí),旋轉(zhuǎn)板豎直設(shè)置,不僅可以將監(jiān)測(cè)單元等暴露在外,實(shí)現(xiàn)提高測(cè)量準(zhǔn)確度,還能將通信天線(xiàn)部分抬高,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸信息的質(zhì)量;當(dāng)不用時(shí),旋轉(zhuǎn)板橫向設(shè)置,太陽(yáng)能板朝外,實(shí)現(xiàn)充電,下雨時(shí),旋轉(zhuǎn)板也橫向設(shè)置,實(shí)現(xiàn)擋雨的功能,設(shè)計(jì)巧妙。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的俯視圖;
圖2是本發(fā)明的截面以及翻折演示圖;
圖3是本發(fā)明的通信天線(xiàn)的俯視圖;
圖4是圖3的局部放大圖;
圖5是抗電輻射天線(xiàn)具體實(shí)施例的S11參數(shù)的仿真和測(cè)試曲線(xiàn)圖。
圖6是抗電輻射天線(xiàn)具體實(shí)施例的增益仿真測(cè)試曲線(xiàn)圖和效率測(cè)試曲線(xiàn)圖;
圖7是抗電輻射天線(xiàn)具體實(shí)施例在5GHz的歸一化輻射方向圖;
圖1至圖7中的附圖標(biāo)記說(shuō)明:
1-箱體;2-旋轉(zhuǎn)板;3-驅(qū)動(dòng)電機(jī);4-監(jiān)測(cè)單元;5-排水通道;6-容納腔;7-雨水感應(yīng)器;
k1-反射板;k11-第一橫臂;k12-第二橫臂;k13-第三橫臂;k2-饋電臂;k21-第一縱臂;k22-第二縱臂;k23-第三縱臂;k31-第一波片;k32-第二波片;k33-第三波片;k4-T形桿;k5-輻射擺臂;k61-第一耦合臂;k62-第二耦合臂;k7-門(mén)臂。
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(shuō)明,并不是把本發(fā)明的實(shí)施范圍局限于此。
如圖1至圖7所示,本實(shí)施例所述的一種戶(hù)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站,包括有箱體1,箱體1上方開(kāi)口、底部設(shè)有排水通道5,還包括有一旋轉(zhuǎn)板2,箱體1內(nèi)壁上設(shè)有一驅(qū)動(dòng)電機(jī)3,用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)板2旋轉(zhuǎn);所述旋轉(zhuǎn)板2一面設(shè)有太陽(yáng)能電池板,另一面設(shè)有裝在有通信電路的容納腔6;通信電路包括有CPU、與CPU信號(hào)連接的通信單元和監(jiān)測(cè)單元4;還包括有為通信電路供電的電池電源;通過(guò)旋轉(zhuǎn)板2的旋轉(zhuǎn),當(dāng)測(cè)量時(shí),旋轉(zhuǎn)板2豎直設(shè)置,不僅可以將監(jiān)測(cè)單元4等暴露在外,實(shí)現(xiàn)提高測(cè)量準(zhǔn)確度,還能將通信天線(xiàn)部分抬高,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸信息的質(zhì)量;當(dāng)不用時(shí),旋轉(zhuǎn)板2橫向設(shè)置,太陽(yáng)能板朝外,實(shí)現(xiàn)充電,下雨時(shí),旋轉(zhuǎn)板2也橫向設(shè)置,實(shí)現(xiàn)擋雨的功能,設(shè)計(jì)巧妙。當(dāng)箱內(nèi)存水時(shí),排水通道5可以進(jìn)行排水。
通信單元包括有通信芯片以及天線(xiàn);所述天線(xiàn)包括有反射板k1,反射板k1上設(shè)有微帶形式的兩個(gè)程上下對(duì)稱(chēng)的輻射單元;每個(gè)輻射單元包括有一個(gè)第一橫臂k11,第一橫臂k11的兩側(cè)均向下延伸出有第一波片k31,兩個(gè)第一波片k31與第一橫臂k11之間形成第一空腔;第一空腔內(nèi)設(shè)有饋電臂k2,饋電臂k2與第一橫臂k11之間通過(guò)第一連接段連接;第一橫臂k11向上延伸出有四個(gè)等距設(shè)置的門(mén)臂k7,門(mén)臂k7的橫臂向下延伸有第二波片k32;第一橫臂k11的兩側(cè)向上延伸出有第一縱臂k21,兩個(gè)第一縱臂k21的自由端連接形成第二橫臂k12;兩個(gè)第一縱臂k21之間還連接形成有第三橫臂k13;第一縱臂k21均向內(nèi)延伸出有L形輻射擺臂k5;輻射擺臂k5的橫臂通過(guò)第二連接段向下延伸出有第三波片k33;第三波片k33向下延伸出有T形桿K4;第二橫臂k12中間向下延伸出有多個(gè)等距設(shè)置的第二縱臂k22;第三橫臂k13向上延伸出有兩個(gè)第三縱臂k23;第二縱臂k22在兩個(gè)第三縱臂k23之間的區(qū)域;輻射擺臂k5的縱臂向相鄰第三縱臂k23一側(cè)延伸出有多個(gè)第一耦合臂k61,第三縱臂k23向輻射擺臂k5一側(cè)延伸出有多個(gè)與第一耦合臂k61對(duì)應(yīng)的第二耦合臂k62。饋電時(shí),通過(guò)饋電桿進(jìn)行饋電。為達(dá)到較優(yōu)的抗電磁場(chǎng)特性,且又要滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離通信的輻射要求,設(shè)計(jì)的通信天線(xiàn)經(jīng)過(guò)不下2000次的調(diào)整和修改設(shè)計(jì)出該天線(xiàn),具體的測(cè)試結(jié)果如下:如圖5,本天線(xiàn)的仿真與測(cè)試的|S11|參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)一致,測(cè)試的10-11dB阻抗帶寬是28.5%,阻帶|S11|接近于0。如圖6,本天線(xiàn)的增益曲線(xiàn)比較吻合,測(cè)試通帶內(nèi)平均增益8.2dBi,并且在通帶邊沿有很高的滾降度,在很寬的阻帶內(nèi)帶外抑制超過(guò)20dBi,0~10GHz范圍內(nèi)有較好的濾波效果,因此可以得到其具備較強(qiáng)的抗電磁場(chǎng)能力;本發(fā)明實(shí)施例的帶內(nèi)效率高達(dá)95%。參閱圖7,中心頻率5GHz的歸一化方向圖;最大輻射方向在輻射體的正上方,主極化比交叉極化大25dBi以上。通帶內(nèi)其他頻率的方向圖與5GHz的方向圖類(lèi)似,整個(gè)通帶內(nèi)方向圖穩(wěn)定,證明其通信性能較高;上述天線(xiàn)為非尺寸要求天線(xiàn),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;
如需獲得上述穩(wěn)定性能,本天線(xiàn)的尺寸具體可以?xún)?yōu)化為:以圖4為參考,反射板k1為矩形,尺寸不限,應(yīng)能承載微帶單元為準(zhǔn);第一橫臂k11為矩形,線(xiàn)寬為:1.6mm,長(zhǎng)L1為:53mm;第一波片k31為矩形,寬為6.6mm,高為3.3mm;饋電臂k2的線(xiàn)寬為:2.5mm,長(zhǎng)為35mm;第一連接段和第二連接段不做要求;兩個(gè)相鄰門(mén)臂k7之間距離為:3mm;門(mén)臂k7的線(xiàn)寬為1mm,最高處高為2.8mm;第二波片k32也為矩形,其橫向?qū)挾葹?.2mm, 縱向高度為:0.6mm;第一縱臂k21的線(xiàn)寬為:2.8mm,高L2的距離為:20mm;第二橫臂k12的線(xiàn)寬為1.6mm,長(zhǎng)為:47mm;第三橫臂k13的線(xiàn)寬為1mm;輻射擺臂k5的線(xiàn)寬為2mm,其橫臂的長(zhǎng):8.6mm ,縱臂的高為:5mm;第三波片k33為矩形,其長(zhǎng)和高分別為:5mm和2.5mm;T形桿K4的線(xiàn)寬為:0.5mm;縱桿的高不超過(guò)1mm,橫桿的長(zhǎng)為5mm;第二縱臂k22數(shù)量為7個(gè),相鄰第二縱臂k22的距離為:0.5mm, 第二縱臂k22線(xiàn)寬為0.5mm,高為:5.6mm;第三縱臂k23的線(xiàn)寬為0.8mm,高為9.6mm;第一耦合臂k61的數(shù)量為四個(gè),且相鄰第一耦合臂k61的距離為0.35mm;第一耦合臂k61的線(xiàn)寬為:0.5mm,橫向長(zhǎng)為:2.7mm;第二耦合臂k62的數(shù)量也為四個(gè),且相鄰第二耦合臂k62距離為0.7mm;第二耦合臂k62為正方形,邊長(zhǎng)0.3mm。
本實(shí)施例所述的一種戶(hù)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站,所述箱體1外表面涂有防腐涂層。用于戶(hù)外防腐。
本實(shí)施例所述的一種戶(hù)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站,所述通信電路還包括有GPS定位模塊,GPS定位模塊與CPU信號(hào)連接,用于實(shí)時(shí)定位監(jiān)測(cè)站位置。
本實(shí)施例所述的一種戶(hù)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站,監(jiān)測(cè)單元4設(shè)于箱體1內(nèi)底面,所述監(jiān)測(cè)單元4包括有空氣監(jiān)測(cè)器以及溫度監(jiān)測(cè)器。
本實(shí)施例所述的一種戶(hù)外環(huán)境監(jiān)測(cè)站,所述旋轉(zhuǎn)板2一側(cè)設(shè)有雨水感應(yīng)器7,雨水感應(yīng)器7與CPU信號(hào)連接;用于感應(yīng)雨水,當(dāng)有雨水的時(shí)候,自動(dòng)翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)板2。
以上所述僅是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例,故凡依本發(fā)明專(zhuān)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(zhuān)利申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。