技术摘要：
本发明公开了一种可调频的超低频机械天线结构,属于超低频通信技术领域，该天线结构包括产生静磁场的静磁场产生模块和对静磁场产生模块进行切割产生随时间变化电磁场的切割静磁场模块，静磁场产生模块包括电机、多个永磁体、固定旋转电机和多个永磁体的支撑框架；支撑框  全部
背景技术：
2017年9月美国DARPA(美国国防高级研究计划局)开展了为期45个月的“机械天 线”计划，该计划拟通过机械装置驱动驻极体或永磁体材料产生射频信号进行传播。此方法 可极大幅度减少低频导航通信系统发射天线的体积和功耗，实现无线电发射系统的重大变 革性和颠覆性创新。寻求利用超低频(SLF)  无线电波的优点，实现战略超远程、穿透性通 信,以克服传统天线通信方式基础设施过于庞大，缺乏战略掩护等缺点。同时可以为陆军的 超视距通信和地下通信提供支撑，显著减小现有低频通讯设备的尺寸、重量和功耗。 基于永磁体材料设计的机械天线式超低频发射天线往往采用机械运动方式加速 永磁体，以实现超低频波段电磁波的高效辐射。该设计下天线结构为圆筒状，天线支撑结构 上附着带有磁性的永磁体，通过旋转电机带动软磁卡盘旋转以产生超低频波段电磁波，并 且根据不同频段软磁材料锯齿可以收缩以实现调频功能。 对永磁体旋转式机械天线，信号接收点处磁感应强度的频率与天线转速成线性关 系。因此，该设计下的机械天线所产生电磁波的频率受旋转电机转速的限制。并且在一定功 率下，旋转电机的扭矩与转速成反比，增大转速会降低电机带载能力，使辐射强度降低。另 一方面，由于频率与带宽成正比，更高的频率在衰减增大的同时也能传输更多数据，完成更 复杂的通讯。因此传统的永磁体旋转方式不能满足实际通讯中对天线发射电磁波频率的要 求。所以期望通过改变机械运动方式，在尽量减小对磁感应强度的削弱的同时，提高机械天 线产生电磁波的频率，以满足传输过程中对频率的要求。
技术实现要素：
目前在解决已有超低频体积较大问题的基础上，为进一步解决机械天线激励电磁 波频率受电机转速限制导致电磁波频率无法满足实际通讯中频率的要求，本发明公开了一 种可调频的超低频机械天线结构，一种可调频的超低频机械天线结构,包括产生静磁场的 静磁场产生模块和对所述静磁场产生模块进行切割产生随时间变化电磁场的切割静磁场 模块。 进一步地，所述静磁场产生模块包括电机、多个永磁体、固定旋转电机和多个永磁 体的支撑框架； 所述支撑框架布置在所述电机的外部； 所述多个永磁体均匀的布置在所述支撑框架的外表面。 进一步地，所述切割静磁场模块包括圆盘、带有锯齿的圆片和控制所述圆片的锯 齿长度变化和驱动所述圆片运动的控制开关，所述圆盘和所述圆片同轴相连接，所述圆片 和控制开关固定在所述圆盘的内部，所述控制开关与所圆片电连接。 进一步地，所述永磁体采用轴向磁化条形永磁体。 3 CN 111585018 A 说　明　书 2/3 页 进一步地，所述永磁体产生的磁力线方向与所述电机轴的方向一致。 进一步地，所述圆片由软磁材料构成。 进一步地，所述圆盘由铝合金材料构成。 进一步地，所述圆片的锯齿包括锯齿Ⅰ和锯齿Ⅱ，所述锯齿Ⅰ和所述锯齿Ⅱ的长度 相等，所述锯齿Ⅰ通过所述控制开关与所述锯齿Ⅱ伸缩连接。 进一步地，所述圆盘和所述圆片的半径根据所电机的直径和永磁体的宽度进行确 定，所述圆片锯齿的长度等于所述永磁体宽度的2倍。 进一步地，所述电机与所述圆盘通过连接头相连接。 由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种可调频的超低频机械天线结构，采 用驱动永磁材料有别于常见的是直接驱动永磁体转动，带锯齿的圆片质量轻、易加工，驱动 消耗功率减小，并且通过改变圆片齿数实现调频，调频不需要改变电机转速，降低对电机的 损耗，锯齿圆片齿数为时变磁场频率与旋转电机工作频率的比值，通过改变机械运动方式， 在尽量减小对磁感应强度的削弱的同时，提高机械天线产生电磁波的频率，以满足传输过 程中对频率的要求。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明的模块图； 图2为本发明的结构示意图； 图3为本发明电磁场产生模块的侧面图； 图4(a)为本发明的1个永磁体个数仿真结果图； 图4(b)为本发明的4个永磁体个数仿真结果图； 图4(c)为本发明的8个永磁体个数仿真结果图。 图中：100、静磁场产生模块，200、切割静磁场模块，1、电机，2、支撑框架，3、永磁 体，4、圆盘，5、圆片，6、控制开关，7、连接头，40、锯齿Ⅰ，41、锯齿Ⅱ。