连续体中的束缚态（BIC）--堆叠介电超表面的连续体

人类活动在地下和海洋环境中越来越活跃，在这种情况下，希望实现高速和长距离的无线通信。声驱动磁电 （ME） 天线为高损耗介质中的便携式低频 （LFs 30–300 kHz） 收发器提供了有前景的备选方案。目录 水下通信 多物理方案 参考资料 *As shown below👇水下通信由于电磁波在淡水、咸水和盐水中会迅速衰减，因此很难将无线电信号用于长距离海底通信。传统射频通信方案在水中的性能受到射频趋肤深度的限制，计算如下： 可以估算到，在高损的环境下，电磁波有剧烈的衰减，限制了传输范围。 例如，在ν=50 MHz时，海水中的趋肤深度约为3.8 cm，因此传统的射频通信技术在有用距离的盐水中是不切实际的。在这种环境中，传统的射频电磁波方案已经不能满足需求，而基于弹性波的声通信技术则存在数据速率低、延迟明显和功耗高等缺点。为了实现更长的通信距离，由于涡流效应和路径损耗较小，因此需要极低频（VLF，3-30kHz）或低频（LF，30-300kHz）通信技术。 *多物理方案VLF或LF的传统电子天线受到尺寸和波长之间关系的限制，导致体积大、功耗高、传输效率低。最近，机械天线的新技术通过旋转或振动磁偶极子来传输磁场，将机械能转化为电磁能，与传统的电小天线相比，这减小了尺寸并显著提高了传输效率。具体而言，基于磁致伸缩/压电复合材料的磁电（ME）天线通过使用声激励原理来解耦电磁波波长与天线尺寸之间的关系，这可以将天线尺寸减小近五个数量级。然而，由于压电材料的脆性，制造尺寸过大的ME天线仍然很困难。这导致磁矩弱，传输能力低。此外，人们发现，最近提出的ME天线几乎都是基于逆ME（CME）效应，通过使用压电层的应变直接调节磁致伸缩层的磁化来工作的。然而，很难实现180°磁矩的完全旋转；此外，压电层和磁致伸缩层之间严重的应变传递损失，进一步严重限制了调制效率。 从上表可以看到，目前的ME天线阵列仍然存在调制效率低的问题，而如何通过巧妙地耦合天线之间的交流应变和磁场来协同调制ME天线阵列的磁化却很少被探索。 参考文献 [1] I. I. Smolyaninov, Q. Balzano, C. C. Davis and D. Young, "Surface Wave Based Underwater Radio Communication," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 17, no. 12, pp. 2503-2507, Dec. 2018, doi: 10.1109/LAWP.2018.2880008. [2] C. Guan et al., "Multiphysical Field Driven Low-Frequency Magnetoelectric Antenna Array With Nonlinearly Enhanced Magnetic Field Transmission," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 73, no. 3, pp. 1355-1370, March 2025, doi: 10.1109/TAP.2024.3494233. 来源：微波工程仿真