[实用新型]振荡式机械天线

说明书

本实用新型涉及低频电磁通信技术领域，提供了一种振荡式机械天线，包括：平行布置的多个第一面板、平行布置的多个第二面板以及用于驱动所述第一面板和所述第二面板移动的机械振动源；相邻的两个所述第一面板之间设置有一个所述第二面板；任一所述第一面板上均设置有多个平行布置的固化有正电荷的第一极板，任一所述第二面板上均设置有多个平行布置的固化有负电荷的第二极板。该振荡式机械天线不存在传统电天线的高电抗和金属晶格碰撞损耗的问题，结合机械天线的低电抗和低阻尼优点，与传统电小低频发射天线相比，机械天线预计具有高效将机械能耦合到辐射远场的能力，利用机械天线开发的低频通信发射机将具有重量轻、体积小、功耗小的特点。

技术领域

本实用新型涉及低频电磁通信技术领域，特别涉及一种振荡式机械天线。

背景技术

低频无线电波能穿透较深的海水和岩层，具有在地球-电离层波导中传播稳定，损耗小，基本不受核爆影响的特点，在远程对潜通信、水下通信、透地通信、最低限度通信等应用场合具有不可替代的作用。

现有低频发信台需要配备体积非常庞大的发射天线和大功率发射机。现有低频发射天线采用加载电流的方法，靠驱动天线金属导体内的自由电子做振荡运动。低频无线电波的电磁波长达到10km到1000km。相比低频无线电波长，现有低频电天线为电小天线，其天线特性为非常低的辐射电阻和高电抗。为了提高天线辐射效率，发射系统需要敷设巨大的地网，采用体体积巨大的调谐匹配电路解决高电抗问题。如果仅靠甚低频电天线缩小尺寸实现微型化，则天线的高电抗将增大到发射系统无法承载的程度。因此，现有低频发射天线的尺寸和发射机所需的功率容量都非常巨大。

以岸基固定甚低频发信台为例，发射功率均在百千瓦级至兆瓦级，发射天线占地面积达数平方公里。即便采用车载式或机载式机动甚低频发信方式，其发射天线长度也长达数千米至上万米，发射功率在百千瓦级。在现有技术手段下，体积庞大、结构复杂、功耗严重的发射设备无法装备舰艇、单兵或无人系统，低频通信也仅限用于单向通信。总的来说，相比其他频段的无线电通信，低频通信的应用领域因发射天线受到严重限制。

在需要灵活机动、对体积和重量有严格限制的应用场合，急需要突破现有低频电磁发射依赖电流激励天线的传统思维，探索微型低频电磁发射新原理和新方法。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请提出一种振荡式机械天线，以解决现有的低频发射天线存在体积庞大、结构复杂以及功耗严重的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供一种振荡式机械天线，包括：平行布置的多个第一面板、平行布置的多个第二面板以及用于驱动所述第一面板和所述第二面板移动的机械振动源；

相邻的两个所述第一面板之间设置有一个所述第二面板；任一所述第一面板上均设置有多个平行布置的固化有正电荷的第一极板，任一所述第二面板上均设置有多个平行布置的固化有负电荷的第二极板。

其中，所述第一面板的两个相对表面均设置有所述第一极板，所述第二面板的两个相对表面均设置有所述第二极板。

其中，任一所述第一面板和任一所述第二面板均由非金属材料制成。

其中，所述振荡式机械天线还包括第一支撑框架和第二支撑框架；

任一所述第一面板均垂直连接于所述第一支撑框架的一侧，任一所述第二面板均垂直连接于所述第二支撑框架的一侧。

其中，任一所述第一面板均与所述第一支撑框架一体成型，任一所述第二面板均与所述第二支撑框架一体成型。

其中，所述第一支撑框架和所述第二支撑框架均由刚性非金属材料制成。

其中，任一所述第一极板和任一所述第二极板均为长条形金属片。