基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法技术

本发明专利技术公开了基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，具体涉及磁天线技术领域，具体包括以下步骤：S1：建立接收前端；S2：选频；S3：差分放大；S4：信号放大。本发明专利技术利用差分绕线的方式作为天线的接入端，再通过差分形式对信号进行放大，最后得到一个的loranC甚低频信号，因此，这种形式对天线的尺寸要求小，尺寸可做到长度120mm

【技术实现步骤摘要】
基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法


[0001]本专利技术涉及磁天线
，更具体地说，本专利技术涉及基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法。

技术介绍

[0002]磁性天线是在一根磁棒上绕两组彼此不相连接的线圈，作用是接收空间的电磁波。磁性天线具有良好的方向性，使得收音机转动某一方向时，声音最响，又减小了杂音。特征是加载的磁性材料有一定的导磁率和介电系数。
[0003]专利申请公布号CN114649681A的专利技术专利公开了一种独立式双线圈无线无源电磁天线板布线系统及其工作方法。本独立式双线圈无线无源电磁天线板布线系统将发射线圈阵列、接收线圈阵列有序排列在天线板的两面，各自独立分开布列，避免了发射和接收复用同一组线圈的情况，从而实现了独立式多组控制电路线圈阵列，提供充足的无线发射信号和稳定的接收信号，可以用于无线无源非接触感应式电磁手写笔的持续工作，也可以使控制电路模块对其输入信号的精准快速的数据处理，解决了传统技术方案中存在发射功率不足、接收信号不稳定造成的数据计算偏差大、抗干扰性差和有尺寸有限制等问题。
[0004]现有技术中主要采用尺寸较大的无源磁天线，通过感应空间中的甚低频磁信号，后级单端放大的形式得到空间中的甚低频信号。这种方式对天线的尺寸要求较大，一般尺寸大约长度260mm
×
宽度260mm
×
高度300mm，不利于小型化的需求。
[0005]现有技术手段主要通过单端放大的形式，对天线接收信号的CMRR要求很高，如果天线材料或者尺寸不太好，感应的信号噪声很大，将无法在后端很好地恢复出甚低频信号。
[0006]为此，我们提出了一种纺织品染色装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，通过差分绕线得到天线的接收前端，然后通过匹配电路使天线在100KHz谐振，接着利用差分放大的形式得到差分放大信号，最后通过屏蔽线将差分放大后的信号传输给后级进行放大处理。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，具体包括以下步骤：
[0009]S1：建立接收前端，通过差分绕线的方式得到有源小磁天线的接收前端，生成接收前端；
[0010]S2：选频，通过匹配谐振电路使天线在100KHz谐振，达到选频效果，生成选频信号；
[0011]S3：差分放大，通过差分放大的形式对有源小天线进行差分放大，生成差分放大信号；
[0012]S4：信号放大，通过屏蔽线传输的方式将差分放大信号传输给后级，并进行信号放大处理，生成放大信号。
[0013]在一个优选的实施方式中，所述S1建立接收前端时，选择抽头1作为差分绕线的差分正极，选择抽头4作为差分绕线的差分负极。
[0014]在一个优选的实施方式中，所述步骤S2中匹配谐振电路具体为：通过仪表测试出绕制小型天线的电感参数L，通过公式f＝1/(2*pi(LC)(1/2))，计算得到谐振频率为100KHz的电容C，并联这个电容C即可让有源小磁天线谐振在100KHz，达到选频效果。
[0015]在一个优选的实施方式中，步骤S3中差分放大形式具体为三级放大形式：
[0016]S301：输入缓冲级，差分放大形式第一级为输入缓冲级，放大倍数设置为1
‑
10倍；
[0017]S302：输入放大级，第二级为输入放大级，放大倍数设置为5
‑
100倍；
[0018]S303：输出驱动级，第三级为输出驱动级，放大倍数设置为1
‑
10倍。
[0019]在一个优选的实施方式中，所述步骤S301中输入缓冲级采用输入缓冲电路实现，其中放大倍数为2*R3/R8，CHA_2P和CHA_2N为输入缓冲级的差分输出端。
[0020]在一个优选的实施方式中，所述步骤S302中输入放大级采用输入放大电路实现，其中CHA_2P和CHA_2N为输入放大级的差分输入端，放大倍数为2*R5/R9，CHA_3P和CHA_3N为输入放大级的差分输出端。
[0021]在一个优选的实施方式中，所述步骤S303中输出驱动级采用输出驱动电路实现，其中CHA_3P和CHA_3N为输出缓冲级的差分输入端，放大倍数为2*R7/R10，CHA_4P和CHA_4N为输出缓冲级的差分输出端。
[0022]在一个优选的实施方式中，所述电路板实现权利要求1
‑
7任意一项所述的基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法。
[0023]本专利技术的技术效果和优点：
[0024]1、通过本申请设计的基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，与现有技术相比，利用差分绕线的方式作为天线的接入端，再通过差分形式对信号进行放大，最后得到一个的loranC甚低频信号，因此，这种形式对天线的尺寸要求小，尺寸可做到长度120mm
×
宽度120mm
×
高度5mm，利于小型化的需求。
[0025]2、通过本申请设计的差分放大电路，与现有技术相比，通过拆分放大形式将信号进行放大，可以在后端很好的恢复出甚低频信号。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的方法流程框图。
[0027]图2为本专利技术实施例1中接收前端的示意图。
[0028]图3为本专利技术所提供的输入缓冲级电路的电路图。
[0029]图4为本专利技术所提供的输入放大级电路的电路图.
[0030]图5为本专利技术所提供的输出放大级电路的电路图。
[0031]图6为本专利技术实施例2中接收前端的示意图。
[0032]图7为本专利技术的步骤示意图。
[0033]图8为本专利技术步骤3中的步骤示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术中的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地
描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]实施例1：
[0036]本专利技术实施例提供了基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，具体包括以下步骤：
[0037]S1：建立接收前端，通过差分绕线的方式得到有源小磁天线的接收前端，生成接收前端，本实施例中以南北相为例进行说明，选择抽头1作为差分绕线的差分正极，选择抽头4作为差分绕线的差分负极，如附图2所示；
[0038]S2：选频，通过匹配谐振电路使天线在100KHz谐振，达到选频效果，生成选频信号，其中匹配谐振电路具体为：通过仪表测试出绕制小型天线的电感参数L，通过公式f＝1/(2*pi(LC)(1/2))，计算得到谐振频率为100KHz的电容C，并联这个电容C即可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1：建立接收前端，通过差分绕线的方式得到有源小磁天线的接收前端，生成接收前端；S2：选频，通过匹配谐振电路使天线在100KHz谐振，达到选频效果，生成选频信号；S3：差分放大，通过差分放大的形式对有源小天线进行差分放大，生成差分放大信号；S4：信号放大，通过屏蔽线传输的方式将差分放大信号传输给后级，并进行信号放大处理，生成放大信号。2.根据权利要求1所述的基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，其特征在于：所述S1建立接收前端时，选择抽头1作为差分绕线的差分正极，选择抽头4作为差分绕线的差分负极。3.根据权利要求1所述的基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，其特征在于：所述步骤S2中匹配谐振电路具体为：通过仪表测试出绕制小型天线的电感参数L，通过公式f＝1/(2*pi(LC)(1/2))，计算得到谐振频率为100KHz的电容C，并联这个电容C即可让有源小磁天线谐振在100KHz，达到选频效果。4.根据权利要求1所述的基于loranC甚低频信号的有源小磁天线实现方法，其特征在于：步骤S3中差分放大形式具体为三级放大形式：S301：输入缓冲级，差分放大形式第一级为输入缓冲级，放大倍数设置为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘默然，谢左雷，周晨，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：