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近日，西安电子科技大学空间科学与技术学院柔性传感技术研究所吕晓洲教授团队的最新研究成果Acoustically Actuated Compact Magnetoelectric Antenna for Low-Frequency Underwater Communication在线发表在天线领域国际著名学术期刊IEEE Transactions on Antennas and Propagation上。
' O! ^0 L' q) u- C0 E" K0 ^ 该研究提出了一种基于声驱动的小型化低频磁电（ME）天线（频率：91.8 kHz，尺寸：14*6*0.5 mm3），利用磁电耦合效应实现“磁-声-电”三个物理量之间的相互转换，验证了ME天线用于水下无线通信的可行性，有望为海洋通信探测提供新思路。团队吕晓洲教授和陈茜博士为该论文共同第一作者，吕晓洲教授为论文通讯作者。
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j5 X+ O2 q( Z 海洋资源约占地球表面积的71%，可用于环境监测、天气预报、地震预警和海洋生物研究。海洋资源的探测和开发依赖于水下通信，低频电磁波相对于高频由于频率低、传播损耗小、信号穿透力强更适用于水下和地下长距离无线通信研究。然而，传统低频天线小型化在尺寸上面临不可避免的理论极限（>λ/10），基于驻极体、永磁体的小型化低频机械旋转天线受限于电机转速辐射强度和效率低且只能发射电磁波，限制了其在水下双向通信的应用。 " y+ ^" {0 n$ D5 o5 h
/ G- J6 v+ {6 W/ Z2 E. b# g( ` 针对这个问题，在国家重点研发计划项目的支持下，柔性传感技术研究所吕晓洲教授团队提出一种基于Terfenol-D/ PZT/Terfenol-D层状结构的ME天线，采用铷磁铁提供直流偏置磁场进一步缩小了天线尺寸。所提出的ME天线在y0z平面和x0z平面的近场辐射特性与磁偶极子天线相当。ME天线在电导率为5 S/m的盐水环境中能够实现电磁波的发射和接收，并且通过ASK调制实现了短距离有效通信。在今后的工作中，将进一步研究改进材料和器件结构，以解决磁电天线因机械损耗大而导致辐射效率低的问题，进一步提高ME天线在海水中的通信性能。 1 o* N9 |6 r: c6 B/ A) G7 s& A7 u
2 m; \( m: u; Q 吕晓洲，工学博士、教授、博士生导师，华山学者特聘教授，西安电子科技大学空间学院柔性传感技术研究所负责人、柔性电子与微纳传感器实验室负责人，国家自然科学基金委重大研究计划项目组秘书。 ) @$ y" L8 z& a/ c5 d( ]: s
近年来，柔性传感技术研究所在包为民院士及空间科学与技术学院的支持下，在吕晓洲教授的带领下，面向航空航天与国防科技等国家重大发展需求，持着高标准、严要求的科研态度，科研工作攻坚克难、坚持不懈，在柔性敏感材料研制、柔性微纳传感器的设计与制作、柔性电子与仿生电子器件的设计与应用取得了重要的研究成果。
9 x% @8 x$ f4 ]; Y0 `! M5 N 近5年承担了国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划-重大基础研究项目、国家重点研发计划子课题等在内的多项科研任务，发表SCI论文30余篇，授权发明专利30余项。
+ d7 k- v* t5 D+ p1 l& W2 B 除柔性传感技术研究所外，西电空间科学与技术学院还建有极端环境下装备效能教育部重点实验室、超限探测陕西省重点实验室，拥有导航探测与制导、嵌入式系统2个省级实验教学示范中心…… * d6 b8 W: h/ z. t: v5 r/ C3 h' d
& v& h9 w" ]$ n, X 中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥来西电参观极端环境装备效能教育部重点实验室 - V4 A0 Y, A' ?! L! j9 ^
依托高水平科研平台，西电承担国家重大仪器研制项目、“973”计划、“863”计划、国家科技重大专项、国家自然科学基金、国防装备预研等纵向课题和横向合作项目，取得了一批显著的科研成果。 9 f, _3 X" \' A( T( W0 U
特别是以总体单位牵头国家重大仪器研制项目“临近空间高速目标等离子体电磁科学实验研究装置”和973项目“临近空间高速飞行器等离子鞘套下信息传输基础理论”，具有国内领先研究水平。
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( z. O8 p0 l0 `' a# f) @" {& g2 ^ 未来，西电空间科学与技术学院将继续以空间科学前沿研究为重点，以学科建设为支撑，以国家航天技术发展急需的创新型人才培养为根本目标，服务于国家重大发展需求，持续为建设航天强国提供一流人才和科学研究的强力支撑。 ) h1 I: B/ H9 u; i: S
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素材来源：西安电子科技大学官网、官微等 _! h( e8 O6 C9 }0 o; _% J
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