天线及其调控方法、电子装置

本公开的实施例涉及一种天线及其调控方法、电子装置。

背景技术：

1、微型天线的尺寸远小于自由空间波长，其辐射能力较弱，难以实现有效电磁辐射。

2、针对辐射机理，声波激励天线利用声学谐振器的声学谐振代替电磁谐振，来实现小于百分之一电磁波波长以下尺度的有效辐射，相比同尺寸的传统电学天线具有明显的优势。因此，声波激励天线在一定程度上填补了辐射体尺寸小于百分之一电磁波波长的电小天线空白。

技术实现思路

1、本公开至少一实施例提供一种天线，该天线包括叠层设置的压电层和磁性层，还包括设置在所述压电层的至少一个表面的电极结构，其中，所述电极结构配置为接收交变电压以激发所述压电层产生声学谐振，在所述压电层和所述磁性层中形成多个声学谐振模，所述多个声学谐振模的频率在工作频段离散分布，构成声子频率梳；所述磁性层配置为受控产生与所述多个声学谐振模中的目标声学谐振模的频率匹配的磁振子模，以使所述磁振子模与所述目标声学谐振模相干耦合，在频率-磁场谱中产生回避交叉现象，形成磁振子-声子混合模，实现电磁辐射。

2、例如，本公开至少一实施例提供的天线中，所述压电层的厚度为de，则：

3、，

4、其中，cd为所述压电层的应电应力常数，

ρe为所述压电层的压电材料密度，f0为中心频率，所述工作频段为f1~f2，f0=（f1+ f2）/2。

5、例如，本公开至少一实施例提供的天线中，所述磁性层的厚度为dm，则：

6、，

7、其中，ch为所述磁性层的恒磁场刚度系数，

ρm为所述磁性层的磁性材料密度，δf为所述声子频率梳的频率间隔，在所述工作频段内，所述多个声学谐振模的数量为n，f1-f2=nδf，n为大于等于2的正整数。

8、例如，本公开至少一实施例提供的天线中，所述磁性层的厚度大于所述压电层的厚度。

9、例如，本公开至少一实施例提供的天线中，所述磁性层配置为：在第一磁场控制下，产生与所述多个声学谐振模中的第一目标声学谐振模的第一频率匹配的第一磁振子模，以使所述第一磁振子模与所述第一目标声学谐振模耦合，形成第一磁振子-声子混合模，实现第一电磁辐射状态；以及在第二磁场控制下，产生与所述多个声学谐振模中的第二目标声学谐振模的第二频率匹配的第二磁振子模，以使所述第二磁振子模与所述第二目标声学谐振模耦合，形成第二磁振子-声子混合模，实现第二电磁辐射状态。

10、例如，本公开至少一实施例提供的天线中，所述压电层的远离所述磁性层的表面为第一表面，靠近所述磁性层的表面为第二表面，所述电极结构包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极间隔设置在所述第一表面，所述第二表面与所述磁性层直接接触，或者所述第一电极设置在所述第一表面，所述第二电极设置在所述第二表面的第一区域，所述第二电极与所述磁性层直接接触，且所述第二表面的除所述第一区域之外的第二区域与所述磁性层直接接触。

11、本公开至少一实施例提供一种电子装置，该电子装置包括本公开实施例提供的天线。

12、本公开至少一实施例还提供一种天线的调控方法，所述天线包括叠层设置的压电层和磁性层，还包括设置在所述压电层的至少一个表面的电极结构，所述调控方法包括：向所述电极结构施加交变电压以激发所述压电层产生声学谐振，在所述压电层和所述磁性层中形成多个声学谐振模，所述多个声学谐振模的频率在工作频段离散分布，构成声子频率梳；向所述磁性层施加磁场，以使所述磁性层产生与所述多个声学谐振模中的目标声学谐振模的频率匹配的磁振子模，以使所述磁振子模与所述目标声学谐振模相干耦合，在频率-磁场谱中产生回避交叉现象，形成磁振子-声子混合模，实现电磁辐射。

13、例如，本公开至少一实施例提供一种天线的调控方法中，向所述磁性层施加磁场，以使所述磁性层产生与所述多个声学谐振模中的目标声学谐振模的频率匹配的磁振子模，包括：向所述磁性层施加具有第一磁场强度的磁场，以使所述磁性层产生与所述多个声学谐振模中的第一目标声学谐振模的第一频率匹配的第一磁振子模，以使所述第一磁振子模与所述第一目标声学谐振模耦合，形成第一磁振子-声子混合模，实现第一电磁辐射状态；以及向所述磁性层施加具有第二磁场强度的磁场，以使所述磁性层产生与所述多个声学谐振模中的第二目标声学谐振模的第二频率匹配的第二磁振子模，以使所述第二磁振子模与所述第二目标声学谐振模耦合，形成第二磁振子-声子混合模，实现第二电磁辐射状态。

14、例如，本公开至少一实施例提供一种天线的调控方法中，向所述磁性层施加磁场，包括：将所述天线设置在沿轴线相对设置的第一磁产生装置和第二磁产生装置之间，且所述天线的表面与所述轴线的夹角为40度~50度。

15、例如，本公开至少一实施例提供一种天线的调控方法中，所述调控方法还包括：调节所述交变电压的大小，以调节所述电磁辐射的强度。

1.一种天线，包括叠层设置的压电层和磁性层，还包括设置在所述压电层的至少一个表面的电极结构，

2.根据权利要求1所述的天线，其中，所述压电层的厚度为de，则：

3.根据权利要求2所述的天线，其中，所述磁性层的厚度为dm，则：

4.根据权利要求1-3任一所述的天线，其中，所述磁性层的厚度大于所述压电层的厚度。

5.根据权利要求1-3任一所述的天线，其中，所述磁性层配置为：

6.根据权利要求1-3任一所述的天线，其中，所述压电层的远离所述磁性层的表面为第一表面，靠近所述磁性层的表面为第二表面，

7.一种电子装置，包括权利要求1-6任一所述的天线。

8.一种天线的调控方法，其中，所述天线包括叠层设置的压电层和磁性层，还包括设置在所述压电层的至少一个表面的电极结构，

9.根据权利要求8所述的天线，其中，向所述磁性层施加磁场，以使所述磁性层产生与所述多个声学谐振模中的目标声学谐振模的频率匹配的磁振子模，包括：

10.根据权利要求8或9所述的天线，其中，向所述磁性层施加磁场，包括：

11.根据权利要求8或9所述的天线，其中，所述调控方法还包括：