一种被动式阵列磁感应天线装置制造方法及图纸

技术编号:15722796 阅读:309 留言:0更新日期:2017-06-29 05:51
本发明专利技术公开了一种被动式阵列磁感应天线装置,包括基板,基板上设置有驱动电路、稳压电路、谐振采样电路和多个磁感应子单元,所述多个电磁感应子单元阵列均匀设置,则驱动电路包括行总驱动电路、M路行驱动电路、N路列驱动电路和M*N个与门电路,磁感应子单元与与门电路一一对应。本发明专利技术采用每对线圈由两个正交分布的10mH电感串联组成矩阵阵列,线圈通过两个线端焊接固定在基板上,底板既是线圈的固定板,又将每个线圈的接线会聚连接到插座上,从而能够安装在无人机的前方,通过被动式阵列电感线圈实时感知输电线是否存在,进一步的感知飞行器相对输电线的距离信息和位置角度信息,为后续信号处理电路提供判别依据。

【技术实现步骤摘要】
一种被动式阵列磁感应天线装置
本专利技术涉及电力系统输配电行业飞行器巡线自动检测
,尤其涉及一种被动式阵列磁感应天线装置。
技术介绍
目前,电力公司对输电线路的维护、检测和抢修等作业,基本上依然按照区段划分任务,依靠人工现场对线路巡情况进行检查。线路缺陷发现的及时和准确性,取决于巡线员业务能力、责任心和班组管理人员的监察巡视的落实,不能杜绝因巡视不到位引发的各种事故的发生。同时,有些输电线路架设在深林、湿地、高山地区,人员到达缓慢、困难、效率低,不可能做到定期巡视维护,冰雪、地震、洪涝灾害等恶劣自然条件下巡检难度更大。目前取代人工巡线的主要方法是采用无人机巡检作业,包括遥控巡检飞行和自主避障跟踪巡检飞行两种作业方式,两种作业方式都需要飞行器与输电线路保持合理的距离和相对位置,方便的线路跟踪、避障技术等,而且最重要的即为如何设置磁感应天线搭载无人机对输电电路进行探测。现有的技术无法满足此要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种被动式阵列磁感应天线装置,能够实现对磁场强度大小及分布的探测,灵敏度高,精度高;进一步的,可满足无人飞行器在线路巡检过程中对线路进行识别、位置测量、避障、跟踪的需求。本专利技术采用下述技术方案:一种被动式阵列磁感应天线装置,包括基板,基板上设置有驱动电路、稳压电路、谐振采样电路和多个磁感应子单元,所述多个电磁感应子单元阵列均匀设置,记为M*N列矩阵,则驱动电路包括行总驱动电路、M路行驱动电路、N路列驱动电路和M*N个与门电路,磁感应子单元与与门电路一一对应;所述的行总驱动电路、M路行驱动电路和N路驱动电路均为NPN三极管,每一行所在的电磁感应子单元对应一个行NPN三极管进行驱动,每一列所在的电磁感应子单元对应一个列NPN三极管进行驱动,行总驱动电路为一个行总驱动NPN三极管;所述的电磁感应子单元包括有一对电感线圈、第一低导通电阻开关管和第二低导通电阻开关管,所述的一对电感线圈由两个正交分布的电感串联组成,所述一对电感线圈的一端连接第二低导通电阻开关管的集电极,第一低导通电阻开关管发射极同时连接第二低导通电阻开关管的发射极;所述任意一个在同一行电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极均与所在行对应行NPN三极管的集电极相连接;其中M-1个行NPN三极管的发射极均与行总驱动NPN三极管的集电极相连接,剩余一个行NPN三极管的发射极与行总驱动NPN三极管的发射极相连接,行总驱动NPN三极管的发射极接地连接,所述M个行NPN三极管和行总驱动NPN三极管的基极均为驱动电路输入端;所述任意一个在同一列电磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的发射极均与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接,同时由下到上,下方电磁感应子单元中一对电感线圈的另一端与与其相邻的上方电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极相连,同一列最上方的电磁感应子单元中一对电感线圈的另一端与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接;所述任意一个行NPN三极管的基极同时与所在行中任意一个电磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的基极和所在行中任意一个与门电路的第一输入端相连接;所述任意一个列NPN三极管的基极分别与所在列中任意一个与门电路的第二输入端相连接,任意一个与门电路的输出端与与其对应的电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的基极相连接;所述N个列NPN三极管的集电极相互连接后分别与稳压电路的输出端和采样电路的输入端相连接。所述的谐振采样电路包括多个电容和低阻开关,其中第一电容一端与稳压电源输出端相连,另一端接地,其余电容一端也与稳压电源输出端相连,其余电容的另一端通过低阻开关接地。所述的低阻开关,采用双路低导通电阻模拟开关器件MAX4608。所述的谐振采样电路中电容为独石电容。所述的电感线圈采用螺旋管电感线圈。还包括有插座,所述插座设置在基板的一侧,且谐振采样电路的各个接线均与插座相连接。本专利技术采用100对电感线圈(每对线圈由两个正交分布的10mH电感串联组成),组成10×10矩阵阵列,线圈通过两个线端焊接固定在底板(即基板)上,底板既是线圈的固定板,又将每个线圈的接线会聚连接到插座上,从而能够安装在无人机的前方,通过被动式阵列电感线圈实时感知输电线是否存在,进一步的感知飞行器相对输电线的距离信息和位置角度信息,为后续信号处理电路提供判别依据。本专利技术搭载无人机能够自动识别输电线路空间位置,进而为飞行器提供导航、跟踪、控制信号的空中跟踪传感装置,以实现飞行器的避障、自动跟踪巡线飞行功能,具有非常广阔的市场前景。附图说明图1为本专利技术的电路原理图;图2为本专利技术所述单个电磁感应子单元的局部接线示意图;图3为本专利技术所述谐振采样电路及等效电路示意图。具体实施方式如图1、2和图3所示,一种被动式阵列磁感应天线装置,包括基板,基板上设置有驱动电路、稳压电路、谐振采样电路和多个磁感应子单元,所述多个电磁感应子单元阵列均匀设置,记为M*N列矩阵,则驱动电路包括行总驱动电路、M路行驱动电路、N路列驱动电路和M*N个与门电路,磁感应子单元与与门电路一一对应;所述的行总驱动电路、M路行驱动电路和N路驱动电路均为NPN三极管,每一行所在的电磁感应子单元对应一个行NPN三极管进行驱动,每一列所在的电磁感应子单元对应一个列NPN三极管进行驱动,行总驱动电路为一个行总驱动NPN三极管;所述的电磁感应子单元包括有一对电感线圈、第一低导通电阻开关管和第二低导通电阻开关管,所述的一对电感线圈由两个正交分布的电感串联组成,所述一对电感线圈的一端连接第二低导通电阻开关管的集电极,第一低导通电阻开关管发射极同时连接第二低导通电阻开关管的发射极;所述的电感线圈采用螺旋管电感线圈。所述任意一个在同一行电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极均与所在行对应行NPN三极管的集电极相连接;其中M-1个行NPN三极管的发射极均与行总驱动NPN三极管的集电极相连接,剩余一个行NPN三极管的发射极与行总驱动NPN三极管的发射极相连接,行总驱动NPN三极管的发射极接地连接,所述M个行NPN三极管和行总驱动NPN三极管的基极均为驱动电路输入端;所述任意一个在同一列电磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的发射极均与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接,同时由下到上,下方电磁感应子单元中一对电感线圈的另一端与与其相邻的上方电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极相连,同一列最上方的电磁感应子单元中一对电感线圈的另一端与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接;所述任意一个行NPN三极管的基极同时与所在行中任意一个电磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的基极和所在行中任意一个与门电路的第一输入端相连接;所述任意一个列NPN三极管的基极分别与所在列中任意一个与门电路的第二输入端相连接,任意一个与门电路的输出端与与其对应的电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的基极相连接;所述N个列NPN三极管的集电极相互连接后分别与稳压电路的输出端和采样电路的输入端相连接;所述的谐振采样电路包括多个电容和低阻开关,其中第一一端与稳压电源输出端相连,另一端接地,其余电容一端也与稳压电源输出端相连,其余电容的另一端通过低阻开关接地。所述的谐振采样电路中电容为独石电容。谐振采样电路是由可控连接的多个并联电容本文档来自技高网...
一种被动式阵列磁感应天线装置

【技术保护点】
一种被动式阵列磁感应天线装置,其特征在于:包括基板,基板上设置有驱动电路、稳压电路、谐振采样电路和多个磁感应子单元,所述多个电磁感应子单元阵列均匀设置,记为M*N列矩阵,则驱动电路包括行总驱动电路、M路行驱动电路、N路列驱动电路和M*N个与门电路,磁感应子单元与与门电路一一对应;所述的行总驱动电路、M路行驱动电路和N路驱动电路均为NPN三极管,每一行所在的电磁感应子单元对应一个行NPN三极管进行驱动,每一列所在的电磁感应子单元对应一个列NPN三极管进行驱动,行总驱动电路为一个行总驱动NPN三极管;所述的电磁感应子单元包括有一对电感线圈、第一低导通电阻开关管和第二低导通电阻开关管,所述的一对电感线圈由两个正交分布的电感串联组成,所述一对电感线圈的一端连接第二低导通电阻开关管的集电极,第一低导通电阻开关管发射极同时连接第二低导通电阻开关管的发射极;所述任意一个在同一行电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极均与所在行对应行NPN三极管的集电极相连接;其中M‑1个行NPN三极管的发射极均与行总驱动NPN三极管的集电极相连接,剩余一个行NPN三极管的发射极与行总驱动NPN三极管的发射极相连接,行总驱动NPN三极管的发射极接地连接,所述M个行NPN三极管和行总驱动NPN三极管的基极均为驱动电路输入端;所述任意一个在同一列电磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的发射极均与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接,同时由下到上,下方电磁感应子单元中一对电感线圈的另一端与与其相邻的上方电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极相连,同一列最上方的电磁感应子单元中一对电感线圈的另一端与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接;所述任意一个行NPN三极管的基极同时与所在行中任意一个电磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的基极和所在行中任意一个与门电路的第一输入端相连接;所述任意一个列NPN三极管的基极分别与所在列中任意一个与门电路的第二输入端相连接,任意一个与门电路的输出端与与其对应的电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的基极相连接;所述N个列NPN三极管的集电极相互连接后分别与稳压电路的输出端和采样电路的输入端相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种被动式阵列磁感应天线装置,其特征在于:包括基板,基板上设置有驱动电路、稳压电路、谐振采样电路和多个磁感应子单元,所述多个电磁感应子单元阵列均匀设置,记为M*N列矩阵,则驱动电路包括行总驱动电路、M路行驱动电路、N路列驱动电路和M*N个与门电路,磁感应子单元与与门电路一一对应;所述的行总驱动电路、M路行驱动电路和N路驱动电路均为NPN三极管,每一行所在的电磁感应子单元对应一个行NPN三极管进行驱动,每一列所在的电磁感应子单元对应一个列NPN三极管进行驱动,行总驱动电路为一个行总驱动NPN三极管;所述的电磁感应子单元包括有一对电感线圈、第一低导通电阻开关管和第二低导通电阻开关管,所述的一对电感线圈由两个正交分布的电感串联组成,所述一对电感线圈的一端连接第二低导通电阻开关管的集电极,第一低导通电阻开关管发射极同时连接第二低导通电阻开关管的发射极;所述任意一个在同一行电磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极均与所在行对应行NPN三极管的集电极相连接;其中M-1个行NPN三极管的发射极均与行总驱动NPN三极管的集电极相连接,剩余一个行NPN三极管的发射极与行总驱动NPN三极管的发射极相连接,行总驱动NPN三极管的发射极接地连接,所述M个行NPN三极管和行总驱动NPN三极管的基极均为驱动电路输入端;所述任意一个在同一列电磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的发射极均与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接,同时由下到上,下方电磁感应子单元中...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建明郭香静赵明明白磊王成凤崔羊威马跃涛芦杜阳李秦月候青青李军
申请(专利权)人:华北水利水电大学
类型:发明
国别省市:河南,41

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