摘要：针对基于海上浮标的短波鞭状发信天线带宽窄、阻抗变化剧烈的特点,建立了直立鞭天线和螺旋鞭天线的仿真模型,并研究了天线的反射系数和阻抗特性。主要对比分析了不同导线半径、不同螺旋匝数和不同分布加载方法对天线电气性能的影响,最后给出了天线设计方案:天线高度6m,天线导线半径5mm,天线螺旋半径10cm,绕制方式为0~3m为直立导线、3~6m正向绕制5匝导线。该方案实现了天线在短波频段5~30MHz输入阻抗变化平缓且低频段输入电阻较大易于匹配。

摘要：为了实现四级海况下海上小型浮标与岸基站数据中心之间的实时通信,设计和研制了一种高速率、低延时和高可靠的S频段卫星中继通信终端。该卫星中继通信终端由S频段中继通信机、抛物面天线、伺服跟踪机构、电源变换模块、温度控制器以及耐10 m水压的天线罩体等组成。终端为直径1 m的半球体,质量小于30 kg,最大峰值功耗小于等于130 W。卫星中继通信终端利用快速捕获跟踪卫星信号技术,能在7 s内迅速捕获和跟踪卫星前向链路信号;采用自适应海况可变码率技术提高了数据传输的可靠性。四级海况下,卫星中继通信终端实现了浮标与岸站之间最大2 Mb/s高速率实时数据传输,大回路数据通信误码率小于等于10-5。

摘要：为了提高复杂海况下海上浮标与地面站之间实时通信的可靠性,研制了一种小型化、低成本和高可靠的S频段相控阵卫星通信前端。采用多芯片集成套片技术实现了32通道TR组件的设计,采用双层微带结构实现了天线阵元的设计,完成了高速波控系统设计和相控阵天线的校准与测试。研制的32阵元相控阵天线整机质量为18.6 kg,尺寸为Φ500 mm×151 mm,功耗为176 W(24 V/7.33 A)。试验结果表明,在四级海况下,相控阵卫星通信系统能完成海上浮标到地面站1 Mb/s高码率的实时数据传输任务。

摘要：为解决目前水质监测存在的单点测量、实时跟踪观测不及时、通信距离短和供电不便等问题,设计了基于水声通信的海洋水质多点监测系统。该系统主要包括浮标系统、坐底式水质监测系统、岸站实时数据接收系统。水质多点监测的下位机由浮标系统和海底多个坐底式水质监测系统组成;坐底式系统与浮标之间采用水声通信的方式实现水下数据上传,水声通信半径能达到10 km;以浮标作为中继系统,采用太阳能供电,利用DTU和北斗双通信将分钟数据实时传输,解决了诸多水质监测中现存的问题。研究表明,本系统数据实时上传率达到95%以上,能够满足大范围海域内水质多点实时监测的要求,可为水产养殖提供全天候有效可靠的水质参数。