大学物理 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (08): 95-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.250501
张庭恺,吴诗莹,张宸熙,苏有为,刘悦华,曾梓伦,许建春
ZHANG Tingkai, WU Shiying, ZHANG Chenxi, SU Youwei, LIU Yuehua, ZENG Zilun, XU Jianchun
摘要: 低频电磁波在极端环境通信中具有低损耗优势,但传统低频天线设计存在有效传输距离有限的问题.为此,本文提出了基于磁耦合方案的接收天线,利用近场耦合机制,可有效提升低频信号传输效率,具备优异的低频接收特性,有效扩展信号传输距离.针对磁耦合接收天线的信号放大机理,本文深入分析了其关键参数对接收放大性能的影响规律,同时考虑阻抗匹配,旨在优化设计以获得最佳接收效果.引入放大增益系数作为评价指标,对所设计的磁耦合接收天线进行了系统的建模仿真与实验测试,并进一步开展了水下传输实验,以探究其在典型应用环境下的接收放大性能.结果表明,经优化设计的磁耦合接收天线在不同环境条件下均能显著提升低频信号传输效率.该技术在诸如地下救援、水下通信等对低频信号有迫切需求的领域展现出广阔的应用前景.