[實用新型]一種渦流抑制結構

有效

• 申請號: 201922381538.2
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN211376925U
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 彭春瑞;李君儒;陳鍶;高楊;任萬春
• 申請（專利權）人: 四川爆米微納科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;C23C14/35;C23C14/06;C23C14/08;C23C14/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 蔣杰

本實用新型涉及一種渦流抑制結構，包括磁致伸縮層，還包括絕緣介質層，所述絕緣介質層設置于所述磁致伸縮層內，用于打斷渦流從而抑制體聲波磁電天線渦流損耗。本實用新型在磁致伸縮層中插入絕緣介質層來減小渦流損耗，使體聲波磁電天線的輻射效率提高，解決了現有技術方案中空氣隙間隔磁致伸縮層導致應力不連續、磁電天線輻射效率低的問題。使用絕緣介質層作為間隔層可以改善磁致伸縮層的軟磁特性，有效降低磁致伸縮層的矯頑力，提高輻射區的靈敏度。通過仿真分析，該方案可以有效減小渦流損耗65％以上，大幅地提高磁電天線的輻射效率。

技術領域

本實用新型涉及射頻微電子機械系統領域，具體涉及一種渦流抑制結構。

背景技術

目前智能手機、平板電腦、射頻器件和雷達等設備中常用的天線是基于電流傳導工作原理的電小天線，通常尺寸通常較大，難以實現小型化，還具有阻抗匹配困難、輻射效率低等缺點。體聲波磁電天線利用體聲波諧振原理和磁電效應來輻射電磁信號，從根本上解決了電小天線阻抗匹配困難和輻射效率過低的問題，而且利用聲波諧振原理，可以實現器件的小型化。體聲波磁電天線由壓電層和磁致伸縮層交叉復合構成。

在體聲波磁電天線中，磁致伸縮層作為發射天線的輻射層，在該層內通過機磁效應產生電磁信號向外界輻射電磁波，其能量利用率直接決定發射天線的輻射效率。磁致伸縮層往往選用電導率較大的FeGaB磁性薄膜，在內部磁場的激勵下，會產生較大的渦流損耗，影響發射天線輻射功率。在保證磁致伸縮層良好的軟磁特性的前提下，減小渦流損耗將極大提高磁電天線的輻射效率。體聲波磁電天線在射頻系統中應用時，渦流損耗會造成過多的能量損耗，導致天線的輻射效率降低限制其應用范圍。

Zhi Yao and Yuanxun Ethan Wang在標題為“3D ADI-FDTD Modeling ofPlatform Reduction with Thin Film Ferromagnetic Material”中提出了一種基于3DADI-FDTD的渦流抑制方法，該方法利用將磁致伸縮層分割成長條狀的方法打斷渦流環以達到抑制渦流損耗的目的。該方法的關鍵技術為：(一)分割的長條寬度應該和厚度相當，這樣可以使打斷的渦流回路足夠小。(二)長條的縱向方向應沿著磁通方向。相鄰長條之間為空氣隙，由于磁致伸縮層的導電性很高，大部分電磁場都集中在空氣隙中。其結構如附圖1和2。

上述方案提出的渦流損耗抑制方法，雖然能很好的抑制渦流損耗，但同時也會大大降低磁電天線的輻射效率，主要問題為：(一)采用空氣隙作為分割長條之間的左右間隙(沿y軸方向)和上下層間隙(沿z軸方向)，導致體聲波磁電天線在實際工作時，應力無法在左右和上下兩層之間連續傳遞，只有下層的磁致伸縮薄膜工作，上層磁致伸縮層中沒有應力傳導，無法激發出電磁波，進而使整個磁致伸縮層的輻射效率大大下降。(二)該方案中沿y軸方向的每個空氣隙寬度為0.2μm占單個磁膜條寬度的1/5，沿z軸方向的每個空氣隙厚度0.3μm占單個磁膜條寬度的1/2。較大尺寸的空氣隙雖然可以很好的抑制渦流損耗，但會降低整個磁致伸縮層的軟磁特性，導致磁電天線輻射效率過低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種渦流抑制結構。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種渦流抑制結構，包括磁致伸縮層，還包括絕緣介質層，所述絕緣介質層設置于所述磁致伸縮層內，用于打斷渦流。

本實用新型的有益效果是：本實用新型在磁致伸縮層中插入絕緣介質層來減小渦流損耗，使體聲波磁電天線的輻射效率提高，解決了現有技術方案中空氣隙間隔磁致伸縮層導致應力不連續、磁電天線輻射效率低的問題。使用絕緣介質層作為間隔層可以改善磁致伸縮層的軟磁特性，有效降低磁致伸縮層的矯頑力，提高輻射區的靈敏度。通過仿真分析，該方案可以有效減小渦流損耗65％以上，大幅地提高磁電天線的輻射效率。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進：