《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 微波|射頻 > 設(shè)計應(yīng)用 > 基于磁遮擋技術(shù)的超低頻機械天線幅度調(diào)制方法
基于磁遮擋技術(shù)的超低頻機械天線幅度調(diào)制方法
2021年電子技術(shù)應(yīng)用第5期
宋忠國,崔浩歌,席曉莉
西安理工大學(xué) 自動化與信息工程學(xué)院,陜西 西安710048
摘要: 機械天線是利用磁(極)性材料做機械運動來輻射低頻信號的新型輻射機理,有望解決現(xiàn)有低頻電天線體積大、功耗高、效率低等問題。近年來機械旋轉(zhuǎn)式發(fā)射天線的研究中普遍采用的頻率調(diào)制在機械驅(qū)動方面存在局限性,提出一種基于磁遮擋技術(shù)的超低頻(30~300 Hz)機械天線幅度調(diào)制方法,將輻射和調(diào)制分離并獨立進(jìn)行。調(diào)制器通過“打開”和“閉合”兩種狀態(tài)控制向外傳播的總場的衰減來實現(xiàn)調(diào)幅;采用三軸正交線圈接收不同極化方向的信號。分析了旋轉(zhuǎn)永磁體產(chǎn)生的電磁場特性,對調(diào)制進(jìn)行了仿真,搭建了實驗樣機驗證了所提方法的可行性。實驗結(jié)果表明,信息調(diào)制無需永磁體頻繁改變轉(zhuǎn)速,從而克服了旋轉(zhuǎn)式發(fā)射天線頻率調(diào)制面臨的機械挑戰(zhàn)。
中圖分類號: TN95
文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.201102
中文引用格式: 宋忠國,崔浩歌,席曉莉. 基于磁遮擋技術(shù)的超低頻機械天線幅度調(diào)制方法[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2021,47(5):126-130,134.
英文引用格式: Song Zhongguo,Cui Haoge,Xi Xiaoli. Amplitude modulation method of super-low frequency mechanical antenna based on magnetic shielding technology[J]. Application of Electronic Technique,2021,47(5):126-130,134.
Amplitude modulation method of super-low frequency mechanical antenna based on magnetic shielding technology
Song Zhongguo,Cui Haoge,Xi Xiaoli
School of Automation and Information Engineering,Xi′an University of Technology,Xi′an 710048,China
Abstract: Mechanical antenna is a new radiation mechanism that uses magnetic(polar) materials to radiate low-frequency signals, which is expected to solve the problems of large volume, high power consumption and low efficiency of existing low-frequency electrical antennas. In recent years, frequency modulation, which is widely used in the research of mechanical rotary transmitting antenna, has limitations in mechanical drive. This paper proposes a super-low frequency(30~300 Hz) mechanical antenna amplitude modulation method based on magnetic shielding technology, which separates radiation and modulation and performs them independently. The modulator controls the attenuation of the total field propagating outward through the states "open" and "closed" to realize amplitude modulation. Three-axis orthogonal coils are used to receive signals with different polarization directions. The characteristics of electromagnetic field generated by rotating permanent magnet are analyzed, the modulation is simulated, and an experimental prototype is built to verify the feasibility of the proposed method. The experimental results show that the information modulation does not need the permanent magnet to change the rotating speed frequently, thus overcoming the mechanical challenge faced by the frequency modulation of the rotary transmitting antenna.
Key words : super-low frequency;mechanical antenna;rotating permanent magnet;amplitude modulation

0 引言

    超低頻(30~300 Hz)電磁信號傳播距離可遠(yuǎn)至數(shù)千乃至數(shù)萬公里,海水穿透力可深達(dá)百米,信號傳播穩(wěn)定可靠[1],在水和巖層等特殊介質(zhì)中的路徑損耗較小,在對潛通信、礦井救援和軍事等領(lǐng)域具有不可替代的作用。但是目前的低頻電天線尺寸巨大,功耗極高,現(xiàn)實中往往占地數(shù)平方公里,高數(shù)百米,不僅建造使用成本高昂,更是嚴(yán)重限制了超低頻無線通信系統(tǒng)的機動性和便攜性[2]

    2016年12月,美國國防高級研究計劃局(Defense Advanced Research Projects Agency)的微系統(tǒng)辦公室首次提出了“機械天線(A Mechanically Based Antenna,AMEBA)”的理念,并決定在2017年8月正式啟動該項目。“機械天線”項目旨在探索一種全新的無線低頻信號發(fā)射機理,通過特殊材料,如永磁體或駐極體做機械運動來輻射低頻電磁波[3-4]。在AMEBA項目的牽頭下,多個國家的高校與科研機構(gòu)開始對機械天線進(jìn)行初步的探索。Akron大學(xué)的MADANAYAKE A等人首先提出并分析了電機控制永久極化偶極子做低頻機械旋轉(zhuǎn)的輻射方案,并將偶極子設(shè)計為細(xì)長圓柱體以達(dá)到最小的轉(zhuǎn)動慣量[5]。針對永磁體做高速旋轉(zhuǎn)在機械驅(qū)動上的挑戰(zhàn),科羅拉多大學(xué)的GOLKOWSKI M等人提出在靜態(tài)永磁體前端增加帶有開口的導(dǎo)磁材料(磁快門),驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)循環(huán)遮蔽靜磁場來產(chǎn)生時變電磁場[6]。在甚低頻(3 kHz~30 kHz)頻段,美國SLAC國家加速器實驗室的KEMP M A等人提出了一種基于壓電鈮酸鋰材料進(jìn)行機械振動的輻射機理[7],其逆向利用壓電效應(yīng),往壓電材料中饋入特定頻率的交流電使其反復(fù)伸縮形變,形成振蕩向外輻射電磁波,經(jīng)實驗測試,其輻射效率和帶寬比同尺寸的電小天線提高了300倍和83倍以上。




本文詳細(xì)內(nèi)容請下載:http://m.xxav2194.com/resource/share/2000003537




作者信息:

宋忠國,崔浩歌,席曉莉

(西安理工大學(xué) 自動化與信息工程學(xué)院,陜西 西安710048)

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
主站蜘蛛池模板: 亚洲日本一区二区三区在线不卡 | 国产乱色精品成人免费视频| 一二三四视频社区在线| 欧美.成人.综合在线| 午夜福利啪啪片| 1000部拍拍拍18勿入免费凤凰福利| 小魔女娇嫩的菊蕾| 亚洲av永久无码精品水牛影视| 91视频综合网| 天天做天天添天天谢| 久久国产高清视频| 正能量www正能量免费网站 | 国产成人精品美女在线| 99精品国产在热久久| 把极品白丝班长啪到腿软| 亚洲av午夜福利精品一区| 洗澡被王总干好舒服小说| 四虎免费在线观看| 国产精品俺来也在线观看| 国产高潮视频在线观看| 一本久久A久久免费精品不卡| 日韩一区二区三区精品| 亚洲国产成人久久三区| 狠狠色婷婷久久一区二区三区| 四虎影视在线影院在线观看| 97国产在线视频| 国产精品欧美亚洲| a级精品国产片在线观看| 成人午夜精品无码区久久| 久久国产成人精品国产成人亚洲| 欧美性猛交xxxx乱大交高清| 人人妻人人玩人人澡人人爽| 精精国产XXXX视频在线播放| 国产卡一卡二卡3卡4乱码| 老汉色av影院| 国产高清在线a视频大全| 一区二区三区伦理高清| 成年美女黄网站色大片图片| 久久天天躁狠狠躁夜夜2020一| 欧美jizz18性欧美| 亚洲欧洲在线播放|