專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線信標(biāo)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)的無(wú)線信標(biāo)機(jī)屬無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種通過(guò)接近傳感器判斷信標(biāo)機(jī)落地姿態(tài)，選擇使用非對(duì)地面的微帶天線作為信號(hào)發(fā)射天線。
二.
背景技術(shù)：
現(xiàn)有信標(biāo)機(jī)的天線主要缺點(diǎn)是1.信標(biāo)著地后天線有較大面積面向大地，這樣天線發(fā)射效率大大降低，甚至不能工作。2.鞭狀天線在物體著地時(shí)容易損壞。因此，如何保證天線著地后能正常、高效地工作已經(jīng)成為一項(xiàng)亟待解決的課題。本發(fā)明提供一種新理念的信標(biāo)天線設(shè)計(jì)，該方法克服了現(xiàn)有信標(biāo)天線存在的種種不足或缺點(diǎn)，對(duì)提高重要目標(biāo)的尋找具有重要意義。按這種方法設(shè)計(jì)的無(wú)線信標(biāo)機(jī)，可廣泛應(yīng)用于各種飛行體、存儲(chǔ)器、黑匣子等著地后指示位置的無(wú)線信源標(biāo)志。
三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是向社會(huì)提供這種無(wú)線信標(biāo)機(jī)的技術(shù)方案，該無(wú)線信標(biāo)機(jī)能提高發(fā)射天線的抗沖擊性能及發(fā)射效率，便于搜尋人員發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。該無(wú)線信標(biāo)機(jī)可用于需要在事后尋找回收的飛行體、存儲(chǔ)器、黑匣子等的無(wú)線信標(biāo)裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的這種無(wú)線信標(biāo)機(jī)，由外殼或殼體及其內(nèi)的微機(jī)及其控制的電子電路、供電源等組成，技術(shù)特點(diǎn)在于所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微機(jī)聯(lián)接有控制姿態(tài)的接近傳感器、還聯(lián)接有η路模擬開(kāi)關(guān)、還聯(lián)接有無(wú)線發(fā)射模塊，其中，η路模擬開(kāi)關(guān)的每路模擬開(kāi)關(guān)分別聯(lián)接設(shè)置在無(wú)線信標(biāo)機(jī)殼體η個(gè)表面之一上的微帶天線，無(wú)線發(fā)射模塊聯(lián)接η路模擬開(kāi)關(guān)的每路模擬開(kāi)關(guān)并分別對(duì)應(yīng)聯(lián)接設(shè)置在無(wú)線信標(biāo)機(jī)殼體η個(gè)表面之一上的微帶天線，所述的η選擇4 10間的整數(shù)。所述的該無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微機(jī)及其軟件通過(guò)接近傳感器獲得該無(wú)線信標(biāo)機(jī)每一面是否接近地面信息、并根據(jù)接近地面信息控制多路模擬開(kāi)關(guān)選擇閉合非對(duì)地面的微帶天線工作、使無(wú)線發(fā)射模塊經(jīng)非對(duì)地面的微帶天線發(fā)送無(wú)線信標(biāo)信息。所述的接近傳感器包括有光學(xué)傳感器如Vishay Intertechnology公司的 VCNL4000,avago公司的APDS-9801，數(shù)字距離傳感器、電容接近傳感器等，如silicon labs 公司的Sill02等。所述的該無(wú)線信標(biāo)機(jī)的工作過(guò)程為上電后微機(jī)進(jìn)入初始化，配置的接近傳感器、電路等進(jìn)入低功耗狀態(tài)。在此狀態(tài)下無(wú)線信標(biāo)機(jī)隨飛行體一起飛行，飛行體包括有飛彈、飛機(jī)、飛行器、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等等飛行體。當(dāng)無(wú)線信標(biāo)機(jī)接收到啟動(dòng)的指令后， 電路恢復(fù)正常工作狀態(tài)，開(kāi)啟接近傳感器，通過(guò)接近傳感器判斷無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微帶天線是否朝向地面。由微機(jī)控制模擬開(kāi)關(guān)系列閉合非對(duì)地面的微帶天線，并控制開(kāi)啟無(wú)線發(fā)射模塊通過(guò)非對(duì)地面的微帶天線發(fā)送無(wú)線信息。根據(jù)以上所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)，技術(shù)特點(diǎn)還有所述的該無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微帶天線采用多路獨(dú)立的微帶結(jié)構(gòu)，并由多路獨(dú)立的模擬開(kāi)關(guān)控制啟動(dòng)、運(yùn)行、工作等。該微帶結(jié)構(gòu)的天線固定在無(wú)線信標(biāo)機(jī)表面，當(dāng)無(wú)線信標(biāo)機(jī)為圓柱體時(shí)，在圓柱面分成4至6等份的面積上各固定或設(shè)置一微帶天線，這樣無(wú)線信標(biāo)機(jī)掉落在地面時(shí)，至少有一面不朝向地面、或有一面朝向天空。在圓柱面上分成4至6等份的面積上各固定一微帶天線的設(shè)計(jì)比較合理，當(dāng)然還可以選擇更大或更小的數(shù)目，如3、或7、或8等份的面積。微帶天線采用覆銅板制作工藝，能夠承受無(wú)線信標(biāo)機(jī)著地時(shí)較大的沖擊加速度而不損壞。每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器。采用微機(jī)獲取每一面接近傳感器的靜態(tài)輸出，就能夠確定無(wú)線信標(biāo)機(jī)的姿態(tài)， 這樣就可以采用模擬開(kāi)關(guān)切斷朝向地面的發(fā)射天線發(fā)射無(wú)線電波，從而提高信標(biāo)天線的發(fā)射效率。根據(jù)以上所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)，技術(shù)特點(diǎn)還有當(dāng)所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)為長(zhǎng)方體或正方體時(shí)，在每一表面分別固定或設(shè)置一微帶天線，這樣無(wú)線信標(biāo)機(jī)掉落在地面時(shí)，至少有一面不朝向地面，或有一面朝向天空，這樣的設(shè)計(jì)選擇也是比較合理的。每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器。本發(fā)明的無(wú)線信標(biāo)機(jī)優(yōu)點(diǎn)有1.這種無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微機(jī)通過(guò)接近傳感器判斷無(wú)線信標(biāo)機(jī)落地姿態(tài)，選擇使用面向天空的微帶天線作為信號(hào)發(fā)射天線，從而提高信標(biāo)天線的發(fā)射效率；2.這種無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微帶天線采用若干面分別設(shè)置、多路獨(dú)立的微帶結(jié)構(gòu)， 該微帶天線采用覆銅板制作工藝，能夠承受無(wú)線信標(biāo)機(jī)著地時(shí)較大的沖擊加速度而不損壞，而且當(dāng)無(wú)線信標(biāo)機(jī)掉落在地面時(shí)，至少有一面不朝向地面、或有一面朝向天空并發(fā)射無(wú)線信標(biāo)信號(hào)；3.這種無(wú)線信標(biāo)機(jī)提供一種新的設(shè)計(jì)理念，該設(shè)計(jì)方法克服了現(xiàn)有無(wú)線信標(biāo)機(jī)中天線存在的種種不足或缺點(diǎn)，對(duì)提高重要目標(biāo)的尋找具有重要意義；4.按這種方法設(shè)計(jì)的無(wú)線信標(biāo)機(jī)，可廣泛應(yīng)用于各種飛行體、存儲(chǔ)器、黑匣子等著地后指示位置的無(wú)線信源標(biāo)志，值得采用和推廣。
四.


本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)附圖共有4幅圖1是無(wú)線信標(biāo)機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是無(wú)線信標(biāo)機(jī)的立方體外型結(jié)構(gòu)圖；圖3是無(wú)線信標(biāo)機(jī)的圓柱體外型結(jié)構(gòu)圖；圖4微機(jī)(單片機(jī))流程圖；在各圖中采用了統(tǒng)一標(biāo)號(hào)，即同一物件在各圖中用同一標(biāo)號(hào)。在各圖中1.電池； 2.無(wú)線發(fā)射模塊；3.多路模擬開(kāi)關(guān)；4.微帶天線1 ；5.微帶天線2 ；6.微帶天線6 ；7.單片機(jī)；8.接近傳感器；9.立方體外殼；10.接近傳感器1 ;11.微帶天線3 ；12.接近傳感器3 ； 13.接近傳感器2;14.圓柱體外殼；15.上電；16.單片機(jī)初始化；17.接近傳感器初始化； 18.電路休眠；19.啟動(dòng)電路；20.判斷姿態(tài)；21.開(kāi)啟非對(duì)地面天線；22.持續(xù)發(fā)送信號(hào)。
五.
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的無(wú)線信標(biāo)機(jī)非限定實(shí)施例如下實(shí)施例一.無(wú)線信標(biāo)機(jī)該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)的具體結(jié)構(gòu)由圖1、圖2、圖4聯(lián)合示出，圖1示出該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖，圖2示出無(wú)線信標(biāo)機(jī)的立方體外型結(jié)構(gòu)圖，圖4示出微機(jī)(單片機(jī))流程圖。這種無(wú)線信標(biāo)機(jī)由立方體外殼或殼體及其內(nèi)的微機(jī)7及其控制的電子電路2與3、供電源(電池1)等組成。當(dāng)該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)為正方體9 (或長(zhǎng)方體)時(shí)，在每一表面分別固定或設(shè)置一微帶天線，每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器。這樣無(wú)線信標(biāo)機(jī)掉落在地面時(shí)，至少有一面不朝向地面，或有一面朝向天空，這樣的設(shè)計(jì)選擇也是比較合理的。該例的微機(jī)采用單片機(jī)，單片機(jī)可采用51系列、AVR系列、MSP430系列、PIC系列等，該單片機(jī)聯(lián)接有控制姿態(tài)的接近傳感器8等、還聯(lián)接有六(n = 6)路模擬開(kāi)關(guān)3、還聯(lián)接有無(wú)線發(fā)射模塊2，六路模擬開(kāi)關(guān)3的每路模擬開(kāi)關(guān)分別聯(lián)接設(shè)置在無(wú)線信標(biāo)機(jī)殼體六個(gè)表面之一上的微帶天線(4、5、6、11等)，無(wú)線發(fā)射模塊2聯(lián)接六路模擬開(kāi)關(guān)3的每路模擬開(kāi)關(guān)并分別對(duì)應(yīng)聯(lián)接設(shè)置在無(wú)線信標(biāo)機(jī)殼體每個(gè)表面之上的微帶天線G、5、6、ll等)，該例的微帶天線均采用覆銅板制作工藝，能夠承受無(wú)線信標(biāo)機(jī)著地時(shí)較大的沖擊加速度而不損壞。該例的模擬開(kāi)關(guān)3可采用MAX4634、MAX4663、ADG706等。該例的無(wú)線發(fā)射模塊2可采用模擬的發(fā)射模塊、集成發(fā)射模塊，如nRF9X系列、nRF24系列等。該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微機(jī)7及其軟件通過(guò)接近傳感器(8、10、12、13等)獲得該無(wú)線信標(biāo)機(jī)每一面是否接近地面信息，并根據(jù)接近地面信息控制多路模擬開(kāi)關(guān)選擇閉合非對(duì)地面的微帶天線工作，使無(wú)線發(fā)射模塊2經(jīng)非對(duì)地面的微帶天線發(fā)送無(wú)線信標(biāo)信息。該例的接近傳感器可供選擇的有光學(xué)傳感器如 VishayIntertechnology 公司的 VCNL4000，avago 公司的 APDS-9801 等，數(shù)字距離傳感器、 電容接近傳感器等，如silicon labs公司的Sill02等。圖4示出的微機(jī)(單片機(jī))流程圖，在圖中15為上電，16為單片機(jī)初始化，17為接近傳感器初始化，18為電路休眠，19為啟動(dòng)電路，20為判斷姿態(tài)，21為開(kāi)啟非對(duì)地面天線，22為持續(xù)發(fā)送信號(hào)。該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)的工作過(guò)程結(jié)合圖4作說(shuō)明上電后，微機(jī)(單片機(jī))7進(jìn)入初始化，接近傳感器初始化，配置的接近傳感器8、10、12、13等與電路2、3等進(jìn)入低功耗狀態(tài)(即休眠狀態(tài))。在此狀態(tài)下無(wú)線信標(biāo)機(jī)隨飛行體一起飛行，飛行體包括有飛彈、飛機(jī)、飛行器、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等等飛行體。當(dāng)無(wú)線信標(biāo)機(jī)接收到電路啟動(dòng)的指令后，電路2、3恢復(fù)正常工作狀態(tài)，開(kāi)啟接近地面?zhèn)鞲衅?、10、12、13等，通過(guò)接近傳感器判斷無(wú)線信標(biāo)機(jī)的姿態(tài)及微帶天線0、5、6、11等) 是否朝向地面。由微機(jī)7控制系列模擬開(kāi)關(guān)3閉合或開(kāi)啟非對(duì)地面的微帶天線，并控制開(kāi)啟無(wú)線發(fā)射模塊2通過(guò)非對(duì)地面的微帶天線，持續(xù)發(fā)送無(wú)線信息。實(shí)施例二.無(wú)線信標(biāo)機(jī)該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)具體結(jié)構(gòu)可用圖1、圖3、圖4聯(lián)合示出，該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)與實(shí)施例一的無(wú)線信標(biāo)機(jī)不同點(diǎn)有1.該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)外型結(jié)構(gòu)圖由圖3示出，圖3所示的無(wú)線信標(biāo)機(jī)是圓柱體(14)的外型結(jié)構(gòu)。該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微機(jī)可采用DSP(如TMS320X 等)，該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微帶天線采用多路獨(dú)立的微帶結(jié)構(gòu)，并由多路獨(dú)立的模擬開(kāi)關(guān)3 控制啟動(dòng)、運(yùn)行、工作等。這些微帶結(jié)構(gòu)的天線固定在該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)表面，當(dāng)無(wú)線信標(biāo)機(jī)為圓柱體時(shí)，在圓柱面分成6 (或4、或5、或7、或8等)等份的面積上各固定或設(shè)置一微帶天線G、5、6、ll等)，這樣無(wú)線信標(biāo)機(jī)掉落在地面時(shí)，至少有一面不朝向地面、或有一面朝向天空。在圓柱面上分成6(或4、或5、或7、或8等)等份的面積上各固定一微帶天線的設(shè)計(jì)比較合理。2.該例的每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器(8、10、12、13等)。采用微機(jī)7獲取每一面接近傳感器(8、10、12、13等)的靜態(tài)輸出，就能夠確定無(wú)線信標(biāo)機(jī)的姿態(tài)，這樣就可以采用模擬開(kāi)關(guān)切斷朝向地面的發(fā)射天線發(fā)射無(wú)線電波，從而提高信標(biāo)天線的發(fā)射效率。該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)其余未述的，全同于實(shí)施例一中所述的，不再重述。實(shí)施例三.無(wú)線信標(biāo)機(jī)該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)大體結(jié)構(gòu)可用圖1、圖4等聯(lián)合示出，該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)與實(shí)施例一、實(shí)施例二的無(wú)線信標(biāo)機(jī)不同點(diǎn)有該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)外型結(jié)構(gòu)圖為正十面體。該例的微機(jī)可采用ARM器件(如S3C2410、S3C6410等)。在每一表面分別固定或設(shè)置一微帶天線， 共有十個(gè)微帶天線。每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器，也共有十個(gè)接近傳感器。有十路獨(dú)立的模擬開(kāi)關(guān)電路3。該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)其余未述的，全同于實(shí)施例一、實(shí)施例二中所述的，不再重述。實(shí)施例四.無(wú)線信標(biāo)機(jī)該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)大體結(jié)構(gòu)可用圖1、圖4等聯(lián)合示出，該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)與實(shí)施例一 實(shí)施例三的無(wú)線信標(biāo)機(jī)不同點(diǎn)有該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)外型結(jié)構(gòu)圖為正四面體。在每一表面分別固定或設(shè)置一微帶天線，共有四個(gè)微帶天線。每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器，也共有四個(gè)接近傳感器。有四路獨(dú)立的模擬開(kāi)關(guān)電路3。該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)其余未述的，全同于實(shí)施例一 實(shí)施例三中所述的，不再重述。實(shí)施例五.無(wú)線信標(biāo)機(jī)該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)大體結(jié)構(gòu)可用圖1、圖2、圖4等聯(lián)合示出，該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)與實(shí)施例一 實(shí)施例四的無(wú)線信標(biāo)機(jī)不同點(diǎn)有該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)外型結(jié)構(gòu)圖為長(zhǎng)方體。該例的無(wú)線信標(biāo)機(jī)其余未述的，全同于實(shí)施例一 實(shí)施例四中所述的，不再重述。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線信標(biāo)機(jī)，由微機(jī)及其控制的電子電路組成，特征在于所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)的微機(jī)聯(lián)接有控制姿態(tài)的接近傳感器、還聯(lián)接有Π路模擬開(kāi)關(guān)、還聯(lián)接有無(wú)線發(fā)射模塊，其中，η路模擬開(kāi)關(guān)的每路模擬開(kāi)關(guān)分別聯(lián)接設(shè)置在無(wú)線信標(biāo)機(jī)殼體η個(gè)表面之一上的微帶天線，無(wú)線發(fā)射模塊聯(lián)接η路模擬開(kāi)關(guān)的每路模擬開(kāi)關(guān)并分別對(duì)應(yīng)聯(lián)接設(shè)置在無(wú)線信標(biāo)機(jī)殼體η個(gè)表面之一上的微帶天線，所述的η選擇4 10間的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)，特征在于當(dāng)所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)為圓柱體時(shí)，在圓柱面分成4至6等份的面積上各固定或設(shè)置一微帶天線，每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)，特征在于當(dāng)所述的無(wú)線信標(biāo)機(jī)為長(zhǎng)方體或正方體時(shí)，在每一表面分別固定或設(shè)置一微帶天線，每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的無(wú)線信標(biāo)機(jī)屬無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，這種無(wú)線信標(biāo)機(jī)在殼體各個(gè)表面上(或在圓柱形面分成多等份的面積上)各設(shè)置一微帶天線，每一微帶天線面對(duì)應(yīng)設(shè)置一接近傳感器，通過(guò)微機(jī)控制接近傳感器判斷無(wú)線信標(biāo)機(jī)落地姿態(tài)，選擇面向天空的微帶天線作為信號(hào)發(fā)射天線提高發(fā)射效率，本發(fā)明的無(wú)線信標(biāo)機(jī)克服了現(xiàn)有無(wú)線信標(biāo)機(jī)中天線存在的種種不足或缺點(diǎn)，提供一種新的設(shè)計(jì)理念，該技術(shù)方案可廣泛應(yīng)用于各種飛行體、存儲(chǔ)器、黑匣子等著地后指示位置的無(wú)線信源標(biāo)志，對(duì)尋找這些重要目標(biāo)具有重要意義。
文檔編號(hào)H04B1/02GK102255619SQ201110102738
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者丁永紅, 尤文斌, 張晉業(yè), 李新娥, 杜紅棉, 沈大偉, 王燕, 祖靜, 范錦彪, 裴東興, 靳鴻, 馬鐵華 申請(qǐng)人:中北大學(xué)