[发明专利]基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线及制备方法

权利要求书

1.一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，表层磁致伸缩层（1）、压电层（3）和底层磁致伸缩层（5）自上而下粘结堆叠，得到一侧对齐的层叠结构，永磁铁（6）依靠磁力吸附在层叠结构对齐的一侧，提供偏置磁场；压电层（3）的上下表面分别设有上电极层（2）和下电极层（4），上电极层（2）和下电极层（4）分别连接至SMA接口（7）。

2.根据权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，所述表层磁致伸缩层（1）和底层磁致伸缩层（5）的长度相同，均小于压电层（3）。

3.根据权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，所述表层磁致伸缩层（1）和底层磁致伸缩层（5）的长度为6-20 mm，宽度为3-8 mm，厚度为0.1-0.8 mm。

4.根据权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，所述压电层（3）的极化方向沿厚度方向，长度为8-22 mm，宽度为3-8 mm，厚度为0.1-0.8mm。

5.根据权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，所述永磁铁（6）为圆形或者矩形，1-3个永磁铁（6）截面通过磁性吸附在一起，单个永磁铁（6）的厚度2-5 mm，直径3-10 mm。

6.根据权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，所述表层磁致伸缩层（1）、底层磁致伸缩层（5）的材料为Terfenol-D、Metglas、GaFe合金或CoFe合金中的一种。

7.根据权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，所述压电层（3）的材料为压电陶瓷、氮化铝、铌酸锂、氧化锌或聚合物压电材料中的一种，压电陶瓷包括钛酸钡类、锆钛酸铅类和铌镁酸铅类压电陶瓷。

8.根据权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，所述上电极层（2）和下电极层（4）的材料为Ag、Au、Pt或Ni中的一种。

9.根据权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线，其特征在于，适用于海水、浅表地层或海底泥石环境中的低频信号发射和接收。

10.如权利要求1所述一种基于声波激励的小型化低频双向通信磁电天线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将磁致伸缩材料和压电材料切割成所需要的尺寸，磁致伸缩片用细砂纸打磨，得到表层磁致伸缩层（1）、底层磁致伸缩层（5）；

S2，对压电片沿厚度方向极化，得到压电层（3），通过磁控溅射或蒸镀方法在压电层（3）的上下表面分别制备上电极层（2）和下电极层（4）；

S3，表层磁致伸缩层（1）、压电层（3）、底层磁致伸缩层（5）从上至下依次层叠，层叠结构的一侧对齐，通过环氧树脂胶粘结，在真空环境中固化；

S4，通过导电银胶将上电极层（2）、下电极层（4）分别和对应漆包线的一端固定，漆包线的另一端连接SMA接口（7），永磁铁（6）依靠磁力吸附在层叠结构对齐的一侧。