埋地式无线传感器的磁感应通信天线模型

摘要：

磁感应通信方式由于其传播特性不受介质电学特性影响、无多径效应、天线尺寸小等优点,非常适合在地层介质中或水下环境传输信号使用.然而其在近场衰减快的特点,也限制了传输距离.为增加通信距离,在Zhi Sun超材料天线模型的基础上,提出了一种改进的小型超材料天线模型,即在螺旋线圈内部增加铁氧体棒,随后又对球形超材料壳内用弱磁材料进行了填充.用Comsol对此模型进行了仿真,并比较了大半径线圈模型、大半径铁氧体模型、小半径超材料模型以及改进的小半径超材料模型在不同的填充物条件下接收端天线感应的磁场强度.仿真结果表明相同传播距离条件下,改进的小半径超材料天线方案的磁通信系统的接收端天线处的磁场强度最高;如果只对接收磁天线超材料壳内加填充材料而发送端天线壳内不加填充材料的情况下,改进的小型超材料天线模型的接收天线处耦合磁场强度相比大半径的线圈模型时接收天线的磁耦合强度提高了约20 dB.

关键词：磁感应通信、超材料、铁氧体、埋地式无线传感器

所属期刊栏目：39

分类号：TN929

资助基金：国家自然科学基金61471224;山东省自然科学基金ZR2014JL044

在线出版日期：2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：522-528