M$^2$I 通信：从理论建模到实用设计
仪器与探测器
2015-10-30 v1
摘要
复杂环境中的无线通信受限于有耗介质和复杂结构。磁感应（MI）已被证明是延长通信距离的有效方案。然而，由于小线圈天线的物理限制，MI 的通信距离仍然非常有限。为此，提出了超材料增强磁感应（MI）通信，理论结果表明其可显著提升通信性能，即数据速率和通信距离。然而，目前 MI 的实际实现仍具挑战，且缺乏关于球形超材料设计与制造的指南。本文提出一种实用设计，采用球形线圈阵列实现 MI，并证明该设计可实现负磁导率，且存在共振条件使辐射磁场显著增强。评估了辐射与通信性能，并在 COMSOL Multiphysics 中进行全波仿真以验证设计目标。使用基于球形线圈阵列的 MI，通信距离可显著延长，与我们在理论模型中的预测完全一致。
引用
@article{arxiv.1510.08466,
title = {M$^2$I Communication: From Theoretical Modeling to Practical Design},
author = {Hongzhi Guo and Zhi Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.08466},
year = {2015}
}