甚低频声波介导纵向谐振式磁电天线通信研究

王晓煜, 张博焱

doi:10.13291/j.cnki.djdxac.2024.05.015

大连交通大学学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (05) : 105 -113. DOI: 10.13291/j.cnki.djdxac.2024.05.015

甚低频声波介导纵向谐振式磁电天线通信研究

王晓煜, 张博焱

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摘要

基于声波谐振的磁电天线(Magnetic Electric Antenna, MEA),利用复合材料间的高耦合效应，在共振频率下，产生高效的磁场辐射能力，实现低频电磁波发射。提出声波介导对称式纵向谐振式甚低频磁电天线，建立ME天线等效电路模型，依据牛顿第二定律和安培定律引入参数压电体积分数，建立包含工作损耗的动力学模型和辐射场模型，并设计低频通信试验系统。试验结果表明，压电体积分数n=0.66时，ME天线辐射磁感应强度增大1.7倍，通信距离提升120%。在同等尺寸下，比电小天线辐射效率提升3个数量级，通过5 bps的FSK调制，实现低频下的可靠通信，验证了ME天线在低频电磁通信的优越性。