体声波磁电天线辐射性能的解析计算

更新时间:2023-05-28

【摘要】针对国内外对体声波磁电天线原理的解析计算与设计方法的研究还不成熟,以及现有解析计算方法存在误差的问题,提出了一套相对精确的体声波磁电天线的解析计算方法。利用该解析计算法分别计算了磁电天线中压电层和磁致伸缩层的势能,并求出磁电天线的总势能。由于磁电天线的辐射功率是由磁致伸缩层表面的孔径电场决定,故利用本构方程将孔径电场替换为正弦分布的应力场,对磁电天线的平均辐射功率进行了求解,进而得到归一化的天线辐射品质因数。通过对不同层数结构磁电天线的归一化后势能、平均辐射功率和辐射品质因数等性能参数的比较分析,得到了优选的"压电层-磁致伸缩层-压电层"三层交替堆叠结构,实现了磁电天线辐射性能的最优化多层设计。

【关键词】 磁电天线 磁电效应 体声波 辐射品质因数 平均辐射功率 势能

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