Author(s)

Sibel Guzel

Affiliation(s)

University of Bristol, United Kindgdom.

Corresponding Author

Sibel Guzel

ABSTRACT

Compared with electrically adjustable antennas, mechanical antennas have a completely new definition of electrical parameters. The frequency of their signals is only related to the material machine carrying the radiation field. It is related to the frequency of mechanical motion, thus overcoming the dependence of the electrically adjustable antenna signal frequency on the size of the antenna, and can use small equipment to generate low-frequency signals. Used in the design of underwater and underground portable low-frequency communication equipment. Load three types of radiation field characteristics,radiation field generating devices and information. This paper introduces the current research status of mechanical antenna communication systems and summarizes the technical difficulties that need to be solved in the development of mechanical antennas.

KEYWORDS

Low-frequency communication equipment; Mechanical antenna; Radiation field; Information loading

CITE THIS PAPER

Sibel Guzel. Research status of mechanical antenna communication technology. Eurasia Journal of Science and Technology. 2023, 5(2): 15-21. DOI:10.61784/ejst231210.

REFERENCES

[1] Sun Lei, Han Feng. Research progress of portable ULF/VLF mechanical communication antenna technology. Telecommunications Technology, 2021, 61(3): 384-390.

[2] Wang Xiaoyu, Zhang Wenhou, Zhou Xin, et al. Radiation characteristics of rotating magnetic dipole ultra-low frequency transmitting antenna Journal of Ordnance Industry, 2020, 41(10):2055-2062.

[3] Ding Chunquan, Song Haiyang. Research on moving charges and magnetic dipole radiation of mechanical antennas. Ship Electronic Engineering, 2019, 39(2): 166- 170.

[4] Chen Mingdong, Han Guangze, Guo Pingsheng.--A simple method to derive the electromagnetic radiation of uniformly rotating electric dipoles University Physics, 2010, 29(11): 23-25.

[5] YANG G, DU J, WANG J, et al.Frequeney dependence of electromagnetic radiation from a finite vibrating piezoelectrie body. Mechanics Research Communications, 2018, 93: 163-168.

[6] Research on mechanical antenna based on rotating magnetic dipoles by Ren Yan, Lin Hai, and Tian Yuze. Modern Radar, 2020, 42(4): 68-71.

[7] Wu Yaxiong. Design of ultra-low frequency communication system based on rotating dipole. Xi'an: Xi'an University of Electronic Science and Technology, 2020..

[8] Shi Wei, Zhou Qiang, Liu Bin Analysis of electromagnetic characteristics of ultra-low frequency mechanical antenna based on rotating permanent magnets. Acta Physica Sinica, 2019, 68(18):314-324.

[9] BICKFORD J A, DUWEL A E, WEINBERG M S, et al.Performance of eletrically small conw entional andmechanical antermas . Taunsactions on Antennas and Propagation, 2019, 67(2):2209- 2223.

[10] BICKFORD J A, MCNABB R s, WARD P A, et al.Low frequency mechanical antennas eletrically short Transmitters from mechanically-actuated Dielectrics /Proeedings of 2017 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI National Radio Seience Meeting.San Diego: IEEE, 2017: 1475- 1476.

[11] LIU Y, CAO J, GONGS HA novel magnetic induction communication tansmitter based on a mechanicalantenna//Proceedings of 2019 International Conference on Electronic Engineering and Informatics.Nanjing:EE, 2019:30-32.

[12] Zhang Duojia. Research on the mechanism and modulation method of ultra-low frequency mechanical antenna[D]. Xi'an: Xi'an University of Technology, 2019.

[13] BURCH HC, GARRAUD A, MITCHELL MF, et al.Experimental generation of ELF radio signals using arotating magnet. IEEE Transactions on Antennas andPropagation, 2018, 66(11):6265-6272.

[14] Cui Yong, Wang Chen, Song Xiao Simulation research on mechanical antenna low-frequency communication system based on electret materials. Acta Automata, 2021, 47(6): 1335- 1342.

[15] WANG C, CUI Y, WEI M. Mecanilly-rotating eletretULF/VIF antenna transmitter//Proceedings of2019 IEEE Intemational Symposium on Antennas andPropagation and USNC-URSI Radio Science Meeting.Atlanta: IEEE, 2019:1383- 1384.

[16] Wang Chen, Cui Yong, Song Xiao, et al. Mechanical antenna low-frequency/very low-frequency communication magnetic field propagation model based on electret materials. Acta Physica Sinica, 2020, 69(15):327-335.

[17] Zhuang Kaijie, Geng Junping, Ma Bo, et al. Miniaturized low-frequency transmitting antenna based on electric electret motion. Journal of Terahertz Science and Electronic Information, 2020, 18(5):847-850.

[18] FAWOLE C, AZAR MT An eletomechanically modulated permanent magnetantenna for wireless communication in harsh electromagnetic environments. IEE Transactions on Antennas and Propagation, 2017, 65(12):6927-6936.

[19] MANTEGHI M. A navigation and positing system for unmanned underwater vehicles based on a mechanical antenna/Prceedings of 2017 IEEE InternationalSymposium on Antennas and Propagation & USNC/URSINational Radio Science Meeting. San Diego: IEEE, 2017:1997-1998.

[20] PRASAD M N S, HUANG Y K, WANG E Y. Goingbeyond chu harrington limit: UIF radiation with aspinning magnet array//Proeedings of 2017XIInd General Assembly and Scientifie Sy mposium ofthe International Union of Radio Science. Montreal:IEEE, 2017:1-3.

[21] SFLVINS, PRASAD M N S, HUANG Y K, et al Spiningmagnet antenn for VLF transmitting//Proceedings of2017 IEE International Symposium on Antens andPropagation & USNC/URSI National Radio ScienceMeeting San Diego: EEE, 2017:1477- 1478.

[22] PRASAD M N s, SELVIN s, TOK R U, et al. Dinetlymodulated spinning magnet arrays for ULF omurnicat ions//Proeedings of 2018 IEEE Radio and WirelessSymposium.Anaheim:IEE, 2018:171-173.

[23] SRINIVAS PMN, T0K RU, WANG Y E. Magneticpendulum arays for eficient ULF trasmission//Pooceedings of 2018 IDE Interational Symposium onAntennas and Propagation & USNC/URSI National RadioScience Meeting. Boston:IEFE, 2019: 13220-13233.

[24] PRASAD MNS, FEREIDOONY F, WANG E. 2Dstacked magnetic pendulum arrays for efficient UIFTransmission//Proceedings of 2020IEEEInternational Symposium on Antermas and Propagationand North Amenican Radio Science Meeting. Montreal: EEE, 2020: 1305- 1306.

[25] Liu Wenyi, Zhang Feng, Sun Faxiao Research on mechanical antenna based on rotating permanent magnets. Electronic Measurement Technology, 2021, 44(5):143-148.

[26] MADANAYAKE A, CH0I s, TAREK M, et al. Energy-efficient ULF/VLF transmitters based on mechanically-notating dipoles//Proceedings of 2017 MoratuwaEngineering Research Conference. Moratuwa: IEEE, 2017:230-235.

[27] Zhang Miao, Yuan Weifeng. Research on vibrating magnet mechanical antenna and its modulation technology//Proceedings of the 14th National Academic Conference on Vibration Theory and Application. Tianjin: Zhejiang University Press, 2021.

[28] KEMP MA, FRANZI M, HAASE A, et al. A high Qpieaeletric resonator 8 a portable VLF trasmitter. Nature Communications, 2019, 10: 1715-1721.

[29] REZAEI H. KHILKEVICH V, YONG S, et al. Mechanicalmagnetic field generator for communication in the ULFmnge. EEE Transactions on Antennas andPropagation, 2019, 68(3): 2332-2339.

[30] STRACHEN N, BOOSKE J, BEHDAD N, et al. Amechanically based magneto-inductive transmitter with electrically modulated reluctance.PIOS ONE, 2018, 13(6):934-947.

[31] CAO J, IU Y, GONG S. Low frequency mechanical antenna for underwater communication//Proceedings of 2019 International Conference on Electronic Engineering and Informatics. Nanjing: EEE. 2019: 140- 142.

[32] Zhou Qiang, Yao Fuqiang, Shi Wei, et al. Research on the mechanism of mechanical low-frequency antenna and its key technologies. Chinese Science: Technical Sciences, 2020, 50(1):69-84.

[33] Zhou Qiang, Shi Wei, Liu Bin, et al. Research and implementation of rotating permanent magnet mechanical antenna. Journal of National University of Defense Technology, 2020, 42(3): 128-136.

[34] Song Zhongguo, Cui Haoge, Xi Xiaoli. Ultra-low frequency mechanical antenna amplitude modulation method based on magnetic shielding technology. Electronic Technology Applications, 2021, 47(5): 126- 130.

[35] Wang Xiaoyu, Zhang Wenhou, Sun Lihui, et al. Research on ultra-low frequency mechanical antenna communication model and signal receiving coil. Acta Electronica Sinica, 2021, 49(4):824-832.