技术领域
[0001] 本公开涉及SLF/ULF频段通信设备技术领域，尤其涉及一种低频驻极体天线。
背景技术
[0002] 无线通信(Wireless Communication)是利用
电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。
[0003] 高频电磁波在媒质中传播时损耗很大，传播距离很短，而超低频(SLF-Super Low Frequency)和特低频(ULF-Ultra Low Frequency)频段的电磁波
波长很大，具有穿透
水、
土壤、
岩石等媒质的能
力，且该频段电磁波可在电离层和大地形成的地-电离层
波导之中传播，故具有实现长距离通信的能力。因此，SLF/ULF频段在对潜/透地通信、地面通信、水下目标探测，电离层性能探测以及潜艇导航
定位等领域具有巨大的应用前景。
[0004] 然而，在实现本公开的过程中，本
申请发明人发现，由于传统天线尺寸须与工作波长相当才具有较高的
辐射效率，需要发射机产生很高的发射功率(千、兆瓦级)，造价十分昂贵。因此发射系统的体积、尺寸、重量、功耗等因素严重限制了SLF和ULF系统的应用。
[0005] 公开内容
[0006] (一)要解决的技术问题
[0007] 基于上述技术问题，本公开提供一种低频驻极体天线，以缓解传统天线体积大，重量重，功耗高的技术问题。
[0008] (二)技术方案
[0009] 本公开提供一种低频驻极体天线，包括：相对设置的两
块有机驻极体
薄膜，用于产生
电场；绝缘
连杆，分别与两块所述有机驻极体薄膜连接，用于固定两块所述有机驻极体薄膜的相对
位置；以及
电机，其动力
输出轴与所述绝缘连杆的中部连接且垂直，用于带动所述绝缘连杆旋转，进而带动两块所述有机驻极体薄膜周期性旋转，向周围空间辐射电磁波。
[0010] 在本公开的一些
实施例中，所述绝缘连杆的两端分别设置有绝缘腔体，所述有机驻极体薄膜设置在所述绝缘腔体内；所述绝缘腔体包括：两块贴合设置的绝缘板，且两块绝缘板之间留有用于容纳所述有机驻极体薄膜的空间；其中，所述绝缘连杆的两端分别与两个所述绝缘腔体中所述绝缘板的中部连接。
[0011] 在本公开的一些实施例中，所述绝缘连杆和所述电机的所述动力输出轴的连接处设置有T形连接器。
[0012] 在本公开的一些实施例中，所述T形连接器的材料为
铝合金。
[0013] 在本公开的一些实施例中，所述电机为调速电机。
[0014] 在本公开的一些实施例中，所述电机的转速介于3500RPM至6500RPM之间。
[0015] 在本公开的一些实施例中，其中：所述有机驻极体薄膜为边长介于3cm至8cm之间的正方形；所述有机驻极体薄膜的材料为：聚四氟乙烯或聚丙烯。
[0016] 在本公开的一些实施例中，所述绝缘连杆的长度介于15cm至30cm之间，所述绝缘连杆的材料为玻璃
钢。
[0017] 在本公开的一些实施例中，其中：所述绝缘板为边长介于5cm至15cm之间，厚度介于0.05cm至0.5cm之间的长方体；所述绝缘板的材料为聚丙烯。
[0018] 在本公开的一些实施例中，该低频驻极体天线的应用
频率范围介于50Hz至1KHz之间。
[0019] (三)有益效果
[0020] 从上述技术方案可以看出，本公开提供的低频驻极体天线具有以下有益效果：
[0021] 本公开提供的低频驻极体天线采用电机带动两块有机驻极体薄膜周期性旋转，向周围空间辐射电磁波，克服了常规低频发射天线尺寸庞大、发射功率极高、发射效率极低的缺点，具有
质量轻、体积小、功耗低等的特点，实现了VLF/ULF天线的轻小型化。
附图说明
[0022] 图1为本公开实施例提供的低频驻极体天线的结构示意图。
[0023] 图2为图1所示的低频驻极体天线中绝缘腔体的剖视示意图。
[0024] 图3为本公开实施例提供的低频驻极体天线的原理图。
[0025] 图4是本公开实施例提供的低频驻极体天线周围电场的仿真剖面图。
[0026] 图5是本公开实施例提供的低频驻极体天线电场模域距离和
角度关系的二维平面衰减图。
[0027] 【附图中本公开实施例主要元件符号说明】
[0028] 10-有机驻极体薄膜；
[0029] 20-绝缘连杆；
[0030] 21-绝缘板；
[0031] 30-电机；
[0032] 40-T形连接器。
具体实施方式
[0033] 本公开实施例提供的低频驻极体天线中，利用有机驻极体薄膜周期性旋转产生电场，克服了常规低频发射天线尺寸庞大、发射功率极高、发射效率极低的缺点，具有质量轻、体积小、功耗低等的特点，实现了VLF/ULF天线的轻小型化。
[0034] 为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0035] 图1为本公开实施例提供的低频驻极体天线的结构示意图。图2为图1所示的低频驻极体天线中绝缘腔体的剖视示意图。
[0036] 本公开实施例提供一种低频驻极体天线，如图1至图2所示，包括：相对设置的两块有机驻极体薄膜10，用于产生电场；绝缘连杆20，分别与两块有机驻极体薄膜10连接，用于固定两块有机驻极体薄膜10的相对位置；以及电机30，其动力输出轴与绝缘连杆20的中部连接且垂直，用于带动绝缘连杆20旋转，进而带动两块有机驻极体薄膜10周期性旋转，向周围空间辐射电磁波。
[0037] 在本公开的一些实施例中，如图2所示，绝缘连杆20的两端分别设置有绝缘腔体，有机驻极体薄膜10设置在绝缘腔体内；绝缘腔体包括：两块贴合设置的绝缘板21，且两块绝缘板21之间留有用于容纳有机驻极体薄膜10的空间；其中，绝缘连杆20的两端分别与两个绝缘腔体中绝缘板21的中部连接。
[0038] 图3为本公开实施例提供的低频驻极体天线的原理图。
[0039] 如图3所示，圆周运动的静电偶极子的偶极矩可以分解为两个
正交时变电偶极子的偶极矩，运动电偶极子的辐射场可用两个正交时变电偶极子的辐射场表示。
[0040] xoy平面上，绕z轴旋转，与原点距离为l，转动角频率为ω，电偶极子 在xoy平面上旋转，可以等效为 和 方向的两个时变电偶极子 和 的矢量
叠加，如下式所示：
[0041]
[0042] 分别计算时变电偶极子 和 在空间产生的电场 和 则电偶极子 在空间产生的电场为
[0043] 本公开实施例提供的低频驻极体天线采用电机30带动两块有机驻极体薄膜10周期性旋转，向周围空间辐射电磁波，克服了常规低频发射天线尺寸庞大、发射功率极高、发射效率极低的缺点，具有质量轻、体积小、功耗低等的特点，实现了VLF/ULF天线的轻小型化。
[0044] 在本公开的一些实施例中，如图1所示，绝缘连杆20和电机30的动力输出轴的连接处设置有T形连接器40，通过T形连接器40将绝缘连杆20和电机30的动力输出轴垂直连接，从而确保两片有机驻极体薄膜10在同一平面内旋转。
[0045] 在本公开的一些实施例中，T形连接器40的材料为
铝合金。
[0046] 在本公开的一些实施例中，电机30为调速电机，采用调速电机能够根据需要调节转速。
[0047] 在本公开的一些实施例中，电机30的转速介于3500RPM(Revolutions Per Minute)至6500RPM之间。
[0048] 在本公开的一些实施例中，其中：有机驻极体薄膜10为边长介于3cm至8cm之间的正方形；有机驻极体薄膜10的材料为：聚四氟乙烯或聚丙烯。
[0049] 在本公开的一些实施例中，绝缘连杆20的长度介于15cm至30cm之间，绝缘连杆20的材料为玻璃钢。
[0050] 在本公开的一些实施例中，其中：绝缘板21为边长介于5cm至15cm之间，厚度介于0.05cm至0.5cm之间的长方体；绝缘板21的材料为聚丙烯。
[0051] 在本公开的一些实施例中，该低频驻极体天线的应用
频率范围介于50Hz至1KHz之间。
[0052] 图4是本公开实施例提供的低频驻极体天线周围电场的仿真剖面图。
[0053] 图5是本公开实施例提供的低频驻极体天线电场模域距离和角度关系的二维平面衰减图。
[0054] 如图4-图5所示，本公开实施例提供的低频驻极体天线采用电机带动两块有机驻极体薄膜周期性旋转，向周围空间辐射电磁波，克服了常规低频发射天线尺寸庞大、发射功率极高、发射效率极低的缺点，具有质量轻、体积小、功耗低等的特点，实现了VLF/ULF天线的轻小型化。
[0055] 至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或
说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
[0056] 依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开提供的低频驻极体天线有了清楚的认识。
[0057] 综上所述，本公开提供的低频驻极体天线利用有机驻极体薄膜周期性旋转产生电场，克服了常规低频发射天线尺寸庞大、发射功率极高、发射效率极低的缺点，具有质量轻、体积小、功耗低等的特点，实现了VLF/ULF天线的轻小型化。
[0058] 还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
[0059] 并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在
权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
[0060] 类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如前面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
[0061] 以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
