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1、(10)申请公布号 CN 102386987 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102386987 A *CN102386987A* (21)申请号 201110325153.X (22)申请日 2011.10.24 H04B 17/00(2006.01) H04B 13/02(2006.01) H04L 5/16(2006.01) (71)申请人 哈尔滨工程大学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通 大街 145 号哈尔滨工程大学科技处知 识产权办公室 (72)发明人 薛伟 王朝 李想 赵大锋 (54) 发明名称 模拟水下无线语音电磁通信系统 (57) 摘要 模拟。
2、水下无线语音电磁通信系统， 它涉及一 种水下无线通信系统的实现方法。它的音频信号 经麦克风 (1) 输入， 麦克风 (1) 后端接前置低噪 声放大电路(2)， 前置低噪声放大电路(2)后端接 入带通滤波器(3)， 带通滤波器(3)与功率放大器 (4) 连接， 最终经过匹配网络 (5) 将信号发送到 发送天线 (C) 上 ； 信号接收部分 (B) 首先通过一 级差分放大电路 (9)， 然后依次接入高通滤波器 (10)、 二级放大电路 (11)、 低通滤波器 (12)、 自动 增益控制电路(13)和耳机放大电路(14)， 最终还 原出语音信号， 从耳机 (15) 中听到实时话音。性 能良好， 可实。
3、现水下近距离低噪声的实时通话功 能， 采用半双工通信方式。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 7 页 CN 102387006 A1/1 页 2 1. 模拟水下无线语音电磁通信系统， 其特征在于它是由信号发送部分 (A)、 信号接收 部分(B)、 发送天线(C)、 接收天线(D)组成， 信号发送部分(A)与发送天线(C)连接， 发送天 线(C)与接收天线(D)连接， 接收天线(D)与信号接收部分(B)连接 ； 整个系统为模拟系统， 其实现方法为 ： 音频信号经麦克风 (1) 输入， 麦克风 (1) 后端。
4、接前置低噪声放大电路 (2)， 前置低噪声放大电路 (2) 后端接入带通滤波器 (3)， 带通滤波器 (3) 与功率放大器 (4) 连 接， 最终经过匹配网络(5)将信号发送到发送天线(C)上 ； 信号接收部分(B)首先通过一级 差分放大电路 (9)， 然后依次接入高通滤波器 (10)、 二级放大电路 (11)、 低通滤波器 (12)、 自动增益控制电路(13)和耳机放大电路(14)， 最终还原出语音信号， 从耳机(15)中听到实 时话音。 2. 根据权利要求 1 所述的模拟水下无线语音电磁通信系统， 其特征在于所述的通信系 统安装在密封舱内， 系统具体实现方案为 ： (1)、 所述的前置低噪。
5、声放大电路 (2) 由一级同相放大电路与一级反相放大电路级联 实现， 将由麦克风 (1) 输入的信号电压放大 ； (2)、 所述的高通滤波器 (10) 的通带截止频率为 300Hz， 阻带频率 50Hz ； 低通滤波器的 截止频率为 3.4KHz ； 两滤波器一起将信号带宽限定在音频范围内， 并且有效的抑制了 50HZ 的工频干扰 ； 滤波器均选用切比雪夫型滤波器以获取更加陡峭的滚降， 更快的衰减 ； (3)、 所述的功率放大器 (4) 采用新型大功率音频放大集成电路芯片的典型音频功放 电路连接方式， 功率放大器 (4) 电路接成 BTL 电路形式， 匹配网络 (5) 采用变压器实现 ； (4。
6、)、 所述的一级差分放大电路 (9) 中的运算放大器采用超低噪声、 低失真， 单运放芯 片， 将信号进行初级放大 ； 一级差分放大电路 (9) 选择差动比例放大电路实现， 差动放大电 路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成， 该电路的输入端是两个信号的输入， 这 两个信号的差值， 为电路有效输入信号， 电路的输出是对这两个输入信号之差的放大 ； 如果 存在干扰信号， 会对两个输入信号产生相同的干扰， 通过二者之差， 干扰信号的有效输入为 零， 这就达到了抗共模干扰的目的， 二级放大电路 (11) 进一步将信号放大 100 倍 ； (5)、 所述的自动增益控制电路 (13) 可增加接收机的动。
7、态范围 ； 当输入信号增大时， 自 动增益控制电路 (13) 自动减小放大器的增益 ； 当输入信号减小时， 自动增益控制电路 (13) 自动增大放大器的增益 ； (6)、 所述的耳机放大电路 (14) 采用基本同相放大电路 ； (7)、 发送天线 (C)、 接收天线 (D) 采用电偶极子天线。 3. 根据权利要求 2 所述的模拟水下无线语音电磁通信系统， 其特征在于所述的电偶极 子天线选择用不锈钢板制作， 信道 (7) 为海水。 4. 根据权利要求 1 所述的模拟水下无线语音电磁通信系统， 其特征在于所述的前置低 噪声放大电路 (2) 运放芯片选用 LM324 芯片， 双运放实现。 5. 根据。
8、权利要求 1 所述的模拟水下无线语音电磁通信系统， 其特征在于所述的带通滤 波器 (3) 由一级高通滤波器和一级低通滤波器级联实现。 权 利 要 求 书 CN 102386987 A CN 102387006 A1/6 页 3 模拟水下无线语音电磁通信系统 技术领域 ： 0001 本发明涉及一种水下无线通信系统的实现方法， 具体涉及一种基于电流场理论的 低噪声、 近距离通信的模拟水下无线语音电磁通信系统。 背景技术 ： 0002 进入 21 世纪以来， 对水下资源的研究和开发已经越来越引起人们的关注， 尤其是 在水下考察、 水下管道、 水下设施、 防波堤坝、 码头的建设及维护过程中以及水下救生。
9、、 打捞 过程中， 往往需要潜水员潜到水下进行作业， 这样一来水下通信系统也就越来越显出其重 要性。目前， 为了实现水下通信大多利用有线线缆、 声呐以及光传输的方法。而水下电磁场 通信与控制方法是对有线线缆、 声呐及光传输方法的一种补充， 甚至在某些条件下具有他 们不可替代的优势。 0003 水下电磁通信可以被应用在一些其他通信方式不太适合传输的环境， 比如很高的 声呐噪声、 具有水下障碍物珊瑚礁等等。 水中悬浮物、 水草以及其他恶劣的水文环境往往都 不会对影响电磁场通信的可靠性， 而在接近水底和水面的情况下传输信号还可以被加强， 也就是说， 传输距离更远。水下电磁通信还可实现 “水 - 土壤。
10、 - 水” 模式的穿透通信。众所 周知， 高频率的电磁波在水中的衰减速度特别快， 一般不适用于水下无线传输。另外， 为了 能够将信号辐射出去， 传统低频天线的外形尺寸必须做的很大， 所以限制了它的应用场合。 发明内容 ： 0004 本发明的目的是提供一种模拟水下无线语音电磁通信系统， 它能实现水下实时通 话半双工通信功能。 0005 为了解决背景技术所存在的问题， 本发明是采用以下技术方案 ： 它是由信号发送 部分 A、 信号接收部分 B、 发送天线 C、 接收天线 D 组成， 信号发送部分 A 与发送天线 C 连接， 发送天线 C 与接收天线 D 连接， 接收天线 D 与信号接收部分 B 连。
11、接 ； 整个系统为模拟系统， 其实现方法为 ： 音频信号经麦克风 1 输入， 麦克风 1 后端接前置低噪声放大电路 2， 前置低 噪声放大电路 2 后端接入带通滤波器 3， 带通滤波器 3 与功率放大器 4 连接， 最终经过匹配 网络 5 将信号发送到发送天线 C 上 ； 信号接收部分 B 首先通过一级差分放大电路 9， 然后依 次接入高通滤波器 10、 二级放大电路 11、 低通滤波器 12、 自动增益控制电路 13 和耳机放大 电路 14， 最终还原出语音信号， 从耳机 15 中听到实时话音。 0006 本发明整套系统安装在密封舱内， 系统具体实现方案为 ： 0007 1、 所述的前置低噪。
12、声放大电路 2 由一级同相放大电路与一级反相放大电路级联 实现， 将由麦克风 1 输入的信号电压放大 ； 同相放大电路输入阻抗高， 作为阻抗变换或隔离 级 ； 反相放大电路的优点是性能稳定。同相放大部分起的是前、 后级电路的隔离作用， 同相 放大器具有很高的输入阻抗， 对输入信号源的影响很小， 信号电压不会有太大的损失 ； 而有 时后级电路需要有很高的工作稳定性， 故需级联一级性能稳定的反相放大电路。本发明中 运算放大器采用美国模拟器件公司的高精度， 双运放装的运算放大器。 说 明 书 CN 102386987 A CN 102387006 A2/6 页 4 0008 2、 所述的带通滤波器 。
13、3 由一级高通滤波器和一级低通滤波器级联实现， 高通滤波 器的通带截止频率为300Hz， 阻带频率50Hz ； 低通滤波器的截止频率为3.4KHz ； 两滤波器一 起将信号带宽限定在音频范围内， 并且有效的抑制了 50HZ 的工频干扰 ； 滤波器均选用切比 雪夫型滤波器以获取更加陡峭的滚降， 更快的衰减。 0009 3、 所述的功率放大器 4 采用新型大功率音频放大集成电路芯片的典型音频功放 电路连接方式， 该芯片具有输出功率大 ( 连续输出功率 68W) ； 失真度小 ( 总失真加噪声 0.03 ) ； 保护功能 ( 包括过压保护、 过热保护、 电流限制、 温度限制、 开关电源时的扬声 器冲。
14、击保护、 静噪功能 ) 齐全等优点 ； 此外功率放大器电路接成 BTL 电路形式， 电源利用率 高、 输出功率大。本发明中的匹配网络 5 采用变压器实现。 0010 4、 所述的一级差分放大电路 9 中的运算放大器采用超低噪声、 低失真， 单运放芯 片， 将信号进行初级放大 ； 一级差分放大电路 9 选择差动比例放大电路实现， 差动放大电路 由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成， 该电路的输入端是两个信号的输入， 这两 个信号的差值， 为电路有效输入信号， 电路的输出是对这两个输入信号之差的放大 ； 如果 存在干扰信号， 会对两个输入信号产生相同的干扰， 通过二者之差， 干扰信号的有效输入。
15、为 零， 这就达到了抗共模干扰的目的， 二级放大电路 11 进一步将信号放大 100 倍。 0011 5、 所述的自动增益控制电路 13 可增加接收机的动态范围 ； 当输入信号增大时， 自 动增益控制电路13自动减小放大器的增益 ； 当输入信号减小时， 自动增益控制电路13自动 增大放大器的增益， 以使自动增益控制输出信号保持在最佳电平， 又可使削波减至最小， 从 而增加了接收机的动态范围。 0012 本发明中自动增益控制电路 13 放大器动态范围大于 50dB， 输出波形的失真非常 小， 并具有启动快、 缓慢衰减等优点。电路输入信号在 10mV 10V 范围内变化时， 输出信号 基本稳定在 。
16、1.2V。 0013 6、 所述的耳机放大电路 14 选用美国模拟器件公司的双运放、 高性能、 低噪声运算 放大器芯片， 该芯片噪声性能好、 输出驱动能力强、 特别适合应用在高品质和专业音响设备 中， 耳机放大电路 14 采用基本同相放大电路， 同相放大电路输入阻抗高， 接收端的高通滤 波器 10 和低通滤波器 12 与发送端的相同。 0014 7、 所述的发送天线 C、 接收天线 D 均选用电偶极子天线对， 选用半双工通话方式。 0015 8、 所述的电流场理论是指由于海水中存在大量自由离子， 海水是一种良导体， 当 发射天线放入水中时由于极板间存在电势差， 产生一个电场， 在某一瞬间该电场。
17、为准静电 场， 于是可推导公式得到接收端天线极板间电势差。 0016 本发明是比较有发展前景的一种近距离水下通信形式。 水下电流场通信系统是低 噪声系统， 完全可实现近距离的水下无线通信， 而且由于水下的电噪声非常低， 与水声通信 相比， 利用水下电流场实现水下近距离的无线通信具有一定的优势。水下电流场通信在近 距离浅海通信中的优势体现在以下几点 ： 0017 (1) 电流场通信不存在由于水下温度或密度变化以及障碍物引起的反射和折射， 水声通信存在的多径效应和盲区等方面的问题， 传输信号稳定， 不会因为海水分层而突然 中断。 0018 (2) 水声信道是一个复杂的时变空变信道， 往往会产生传播。
18、损失、 随机起伏及多径 传播现象。与水声通信相比， 水下电流场通信是低噪声系统， 原则上在不增加功率的条件 说 明 书 CN 102386987 A CN 102387006 A3/6 页 5 下， 增加电流， 可以扩大有效通信范围。 0019 (3) 水下通信需要波长很长的电磁波， 为了得到一定的辐射功率， 就需要庞大的天 线系统。电流场通信方式既实现了无线通信又不必架设庞大的天线， 简便而具有相当的灵 活性。 0020 (4)此外基于电流场理论的通信系统语音清晰度高， 没有回响。 在存在暗礁、 海藻、 水下介质分层情况下， 仍能实现穿透通信。 附图说明 ： 0021 图 1 为本发明的系统。
19、方框图 ； 0022 图 2 为本发明中电偶极子电场强度示意图 ； 0023 图 3 为本发明中麦克到前置低噪声放大电路的原理图 ； 0024 图 4 为本发明中高通滤波器 (HPF) 电路原理图 ； 0025 图 5 为本发明中低通滤波器 (LPF) 电路原理图 ； 0026 图 6 为本发明中功率放大器原理图 ； 0027 图 7 为本发明中匹配网络电路原理图 ； 0028 图 8 为本发明中一级放大电路原理图 ； 0029 图 9 为本发明中二级放大电路原理图 ； 0030 图 10 为本发明中自动增益控制电路原理图 ； 0031 图 11 为本发明中耳机放大电路原理图 ； 0032 图。
20、 12 为本发明的工作流程图。 具体实施方式 ： 0033 参照图 1-12， 本具体实施方式采用以下技术方案 ： 它是由信号发送部分 A、 信号接 收部分 B、 发送天线 C、 接收天线 D 组成， 信号发送部分 A 与发送天线 C 连接， 发送天线 C 与 接收天线D连接， 接收天线D与信号接收部分B连接 ； 整个系统为模拟系统， 其实现方法为 ： 音频信号经麦克风 1 输入， 麦克风 1 后端接前置低噪声放大电路 2， 前置低噪声放大电路 2 后端接入带通滤波器 3， 带通滤波器 3 与功率放大器 4 连接， 最终经过匹配网络 5 将信号发 送到发送天线 C 上 ； 信号接收部分 B 首。
21、先通过一级差分放大电路 9， 然后依次接入高通滤波 器 10、 二级放大电路 11、 低通滤波器 12、 自动增益控制电路 13 和耳机放大电路 14， 最终还 原出语音信号， 从耳机 15 中听到实时话音。 0034 如图 12， 本具体实施方式的工作流程如下 ： 第 1 步根据所需实现的水下无线通信 功能要求， 进行整个系统框图的设计与确定 ； 第 2 步进行各功能模块的设计与仿真工作， 分 别对各功能模块进行详细的电路设计， 并通过 Multisim 软件对设计电路逐一仿真， 以验证 设计的正确性 ； 第 3 步进行天线的设计与制作， 发送和接收天线均采用电偶极子天线 ； 第 4 步是制。
22、板、 焊接和调试工作， 利用 Altium Designer 软件绘制电路原理图， 生成其 PCB 图并 得到最终的电路板， 再通过焊接、 调试等工作完成本发明的制作 ； 第 5 步通过海上实验证明 所发明的通信系统的可行性与实用性， 并得到该系统的各项技术指标。 0035 本具体实施方式的详细实现方法如下 ： 0036 1、 麦克风 1 选用 2k 左右的高阻抗麦克风。前置低噪声放大电路 2( 如图 3) 由一 说 明 书 CN 102386987 A CN 102387006 A4/6 页 6 级同相放大电路与一级反相放大电路级联实现， 将由麦克风 1 输入的信号电压放大。同相 放大部分起。
23、的是前、 后级电路的隔离作用， 同相放大器具有很高的输入阻抗， 对输入信号源 的影响很小， 信号电压不会有太大的损失 ； 而有时后级电路需要有很高的工作稳定性， 故需 级联一级性能稳定的反相放大电路。前置低噪声放大电路 2 中还应包括麦克的偏置电路， 以及消除电路自激震荡的补偿电路。放大倍数 Au (1+R6/R5)(R2/R3) 3.32.7 11.6， 因此信号经前置放大电路处理， 电压被放大约 12 倍左右， 电压变为几百毫伏至一伏 范围。前置低噪声放大电路 2 运放芯片选用 LM324 芯片， 双运放实现。 0037 2、 带通滤波器 3 由一级高通滤波器级联一级低通滤波器实现。高通滤。
24、波器 10( 如 图 4) 的通带截止频率为 300Hz， 阻带频率 50Hz， 高通滤波器 10 为四阶、 有源滤波器， 双运放 实现， 选用LM324芯片 ； 低通滤波器12(如图5)的截止频率为3.4KHz， 为八阶、 有源滤波器， 四运放实现， 选用 LM324 芯片 ； 两滤波器一起将信号带宽限定在音频范围内， 并且有效的抑 制了 50HZ 的工频干扰。均选用切比雪夫型有源滤波器以获取更加陡峭的滚降， 更快的衰 减。 0038 3、 功率放大器 4( 如图 6) 采用新型大功率音频放大集成电路芯片 LM3886 的典型 音频功放电路连接方式， 该芯片具有输出功率大 ( 连续输出功率 。
25、68W) ； 失真度小 ( 总失真 加噪声 0.03 ) ； 保护功能 ( 包括过压保护、 过热保护、 电流限制、 温度限制、 开关电源时 的扬声器冲击保护、 静噪功能 ) 齐全等优点。此外功率放大器 4 电路接成 BTL 电路形式， 输 出功率大， 负载上得到的功率为 OTL 电路的四倍， 电源利用率高 ( 理论为 78.5 )。输入信 号分别从 LM3886 的同相和反相端输入， 同相放大增益为 ： 1+R3/R5 1+47/4.7 11 ； 反相 放大增益为 ； R82/R81 51.7/4.3 11。即两路输入信号均被放大 11 倍， 输出大小相等、 相位相反的两路信号。功放电路前连接。
26、一个划动变阻器， 以便随时更改放大倍数。 0039 4、 匹配网络 5( 如图 7) 的作用主要是使负载的阻抗与信源的内阻进行匹配， 从而 使负载上所获得的电功率是最大的。当负载不能满足时， 就需要在输出端加设匹配网络或 电路。 本具体实施方式中利用变压器进行阻抗变换， 变压器是能量传输元件， 除因本身的损 耗降低一些效率外， 不会带来其他能量的损失。阻抗匹配时， 在不计变压器损耗的条件下， 输入阻抗 / 输出阻抗的开方等于输入输出端的匝数比， 等于输入输出电压之比 ： 0040 0041 其中， Z1、 Z2分别为输入和输出端的阻抗 ； N1、 N2分别为输入和输出端的匝数 ； U1、 U2。
27、 分别为是如何输出端的电压。 0042 经海上实验测得海水实际阻抗约为 0.2/m( 与天线极板面积大小、 海水电导率 ) 有关， 实验中收发天线两极板均相距 5m， 阻抗为 0.2/m5 1。因此由公式 (1) 可得 出变压器初级线圈与次级线圈所缠绕的匝数比应该为 2 1。 0043 5、 一级差分放大电路9(如图8)中的运算放大器采用超低噪声、 低失真， 单运放芯 片 AD797， 将信号进行初级放大。一级差分放大电路 9 选择差动比例放大电路实现， 差动放 大电路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成， 可以有效抑制共模干扰。 在使用时， R10 R24 ； R11 R25 ； R12。
28、 R20， 误差小于 1， 即电阻要精密且匹配， 否则将给放大倍数 带来误差， 而且将降低电路的共模抑制比。经计算， 在输入为差模信号时， 本具体实施方式 中仪表放大器的电压放大倍数 Au (1+2R12/R14)(R11/R10) 210， 电路增益的调节可 说 明 书 CN 102386987 A CN 102387006 A5/6 页 7 以通过改变 R14 阻值实现。 0044 6、 二级放大电路 11( 如图 9) 选用低噪声集成运放芯片 AD797 构建反相放大电路， 将已经过滤波的输入端信号进一步放大 100 倍左右。 0045 7、 自动增益控制电路 13( 如图 10)， 采。
29、用典型音频自动增益控制电路 ( 音频 AGC)， 音频 AGC 能随时跟踪、 监视前置放大器输出的音频信号电平， 当输入信号增大时， AGC 电路 自动减小放大器的增益 ； 当输入信号减小时， AGC 电路自动增大放大器的增益， 以使 AGC 输 出信号保持在最佳电平， 又可使削波减至最小。 从而增加了接收机的动态范围。 动态范围大 于50dB， 输出波形的失真非常小， 并具有启动快、 缓慢衰减等优点。 电路输入信号在10mV 10V 范围内变化时， 输出信号基本稳定在 1.2V。自动增益控制电路可增加接收机的动态范 围。 0046 8、 耳机放大电路14(如图11)将经过放大、 滤波处理的信。
30、号进一步放大， 并匹配负 载。 选用美国模拟器件公司的双运放、 高性能、 低噪声运算放大器芯片NE5532。 放大电路采 用基本同相放大电路， 放大倍数为 4.9 倍， 放大倍数可调。 0047 9、 信号接收端的高通滤波器 10 与低通滤波器 12 与发送端相同。 0048 10、 发送天线 C、 接收天线 D 采用电偶极子天线， 电偶极子天线选择用不锈钢板制 作， 因为其导电性和防腐蚀性都很好。利用导线连接两对不锈钢板 ( 尺寸为 30cm60cm) 的方式制作出了最简易的偶极子天线接收、 发送电极， 信道 7 为海水。 0049 参照图 2， 所述的电流场理论是指由于海水中存在大量自由离。
31、子， 海水是一种良导 体， 当发射天线放入水中时由于极板间存在电势差， 产生一个电场。一般而言， 当电流或电 场随时间发生变化时， 传导电流和位移电流就必须同时考虑到。但是在时间变化很小的情 况下， 位移电流是可以被忽略掉的。 在媒介中的位移电流相对于电介质， 海水的电导率要大 得多， 因此在海水中位移电流可以被忽略， 主要以传导电流为主。 当导体中存在稳定电流的 时候， 电流场和电磁场的关系就如同传导电流与位移电流的关系一样， 在某些情况下电磁 场也是可以被忽略掉的。电磁波的产生和传播是由于电流场的变化引起的， 海水中的电流 场在某一瞬间可看作准静电场， 于是可推导公式得到接收端天线极板间电。
32、势差 ： 0050 如图 2 所示， 在均匀介质中相距为 d 的电偶极子电流为 I0， 则在距离为 r 点处产生 的电场强度为 ： 0051 E Er+E+E (2) 0052 对于均匀介质来说， 0053 0054 0055 0056 其中， r 为到观测点的距离， 为方位角，为单位方向向量。 0057 当观测点位于电偶极子对称轴上的时候， 也就是时， 此时电场强度为 0058 说 明 书 CN 102386987 A CN 102387006 A6/6 页 8 0059 因此， 相距为 d的接收电极的电压差为 ： 0060 0061 以上就是电流场与接收电压的关系式， 利用以上关系式即可恢。
33、复出所传送的信 息。增大通信距离的方法有很多种。接收电极的电压差与发射电极的电流成正比， 与发送 端和接收端偶极子的极间间距 d， d成正比， 因此， 增大发射电极的电流和收发偶极子的极 间间距， 都可以增大通信距离。 0062 本具体实施方式性能良好， 可实现水下近距离低噪声的实时通话功能， 采用半双 工通信方式。 说 明 书 CN 102386987 A CN 102387006 A1/7 页 9 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102386987 A CN 102387006 A2/7 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102386987 A CN 102387006 A3/7 页 11 图 6 说 明 书 附 图 CN 102386987 A CN 102387006 A4/7 页 12 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 102386987 A CN 102387006 A5/7 页 13 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 102386987 A CN 102387006 A6/7 页 14 图 11 说 明 书 附 图 CN 102386987 A CN 102387006 A7/7 页 15 图 12 说 明 书 附 图 CN 102386987 A 。