磁电层压声学致动器

甚低频高辐射

一种基于磁电层压复合材料的声学致动器天线系统，能在甚低频实现高效电磁辐射。

Deng, Tingyu · Lu, Li · Di, Lin · Zhu, Lili · Cheng, Bai · Ziyi, Xia · 狄文宁 · Dong, Wang · Jiao, Jie · Haosu, Luo

Sensors and Actuators, A: Physical 2023

参数信息

接收端磁场探测极限

3.1 pT/Hz1/2

发射端辐射强度

73 nT

发射端辐射强度

6.3 nT

技术优势

低频灵敏度极高

接收端在1 Hz即达到3.1 pT/Hz1/2的探测极限，可捕捉极微弱的磁场信号，适用于深部或远距离探测。

接收端灵敏度极高

接收端采用Mn-PMNT晶体纤维与Metglas构成的串联传感器，在1 Hz下即达到3.1 pT/Hz1/2的探测极限，可捕捉极微弱磁场信号。

低频辐射能力突出

发射端在14 kHz时辐射强度达73 nT，在5.63 kHz时达6.3 nT，在VLF频段提供高辐射输出，有利于长距离通信。

可解释的性能优化

建立了非线性磁致伸缩模型，能够预测并优化近场辐射性能，指导器件在谐振频率和最佳压磁系数下工作。

应用场景

• 甚低频通信：甚低频电磁波穿透力强，用于潜艇通信等长距离水下或地下通信。
• 磁场传感：高灵敏度探测微弱磁场，用于地质勘探或生物磁场测量。
• 声学致动：声学致动器用于产生可控声波，在声呐或超声应用中驱动介质。
• 精密测量：精确测量磁场或辐射场，用于实验室标定或传感器校准。