蔣雙輝, 祝孝杰, 田 原, 顧思洪, 張 奕, 陳杰華,3

(1. 中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院波譜與原子分子物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430071;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049;3.武漢量子技術(shù)研究院, 武漢 430206)

0 引言

利用極低頻電磁波信號(hào)實(shí)施通信是一種有效的對(duì)水下或地下通信手段[1-4]。早在20世紀(jì)五六十年代,美國(guó)海軍就開始進(jìn)行低頻通信網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)部署,通過線圈作為接收天線實(shí)現(xiàn)與水下潛艇的通信[5-6]。然而,采用的線圈的尺寸常常需要達(dá)到幾十米到上百米,才能保證通信質(zhì)量,因此應(yīng)用范圍十分受限[7-8]。采用超導(dǎo)量子干涉磁強(qiáng)計(jì)(superconducting quantum interference device, SQUID)作為接收天線也可以進(jìn)行低頻電磁波通信[9],但維持其穩(wěn)定工作所需的低溫冷卻系統(tǒng)昂貴龐大。

原子磁強(qiáng)計(jì)靈敏度與SQUID磁強(qiáng)計(jì)相當(dāng),已達(dá)亞fT/Hz1/2水平,是目前靈敏度最高的磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x器,并在磁通信[10]、地球物理與導(dǎo)航[11-13]、軍事反潛[14]、生物醫(yī)學(xué)[15-17]和基礎(chǔ)物理研究[18-20]等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。并且,相比線圈和SQUID磁強(qiáng)計(jì)等傳統(tǒng)電磁波信號(hào)接收天線,原子磁強(qiáng)計(jì)具有成本低和尺寸小的優(yōu)勢(shì),用作極低頻接收天線具有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。2020年,英國(guó)斯特拉恩克萊德大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用靈敏度30 pT/Hz1/2@100 Hz便攜式原子磁強(qiáng)計(jì)作為天線接收超低頻和甚低頻電磁波信號(hào),實(shí)現(xiàn)載波200 Hz到200 kHz頻率范圍內(nèi)的通信信號(hào)接收[21]。中國(guó)科學(xué)院大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用原子磁強(qiáng)計(jì)作為天線來研制貫穿地球(through-the-Earth, TTE)的通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)原子磁強(qiáng)計(jì)探頭體積Ф40 mm×350 mm,響應(yīng)帶寬200 Hz的低頻電磁波地下通信接收裝置[22]。不同的應(yīng)用對(duì)原子磁強(qiáng)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求不同,在對(duì)潛通信應(yīng)用中,為提高水下裝備通信隱蔽性,實(shí)施通信電磁波信號(hào)頻率可低至幾Hz,以增加傳輸深度,因此原子磁強(qiáng)計(jì)幾Hz頻率處的靈敏度尤其重要,需要靈敏度達(dá)到百fT/Hz1/2量級(jí)。但通信信道容量隨電磁波頻率提高而增大,因此對(duì)于廣泛應(yīng)用,作為接收天線的原子磁強(qiáng)計(jì)響應(yīng)速率越快越好。

本文展示了所研制的原子磁強(qiáng)計(jì)及其作為低頻電磁波通信接收天線的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究。通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了一種高靈敏度、快響應(yīng)的Mx型原子磁強(qiáng)計(jì),并應(yīng)用該原子磁強(qiáng)計(jì)作為低頻電磁波通信信號(hào)接收天線完成了接收通信信號(hào)的實(shí)驗(yàn)。

1 原子磁強(qiáng)計(jì)

1.1 原理

實(shí)驗(yàn)采用單光束Mx型原子磁強(qiáng)計(jì)方案,調(diào)節(jié)圓偏振激光束與待測(cè)磁場(chǎng)方向呈一定夾角,其中與磁場(chǎng)平行的光分量作為泵浦光來極化原子,與磁場(chǎng)垂直的光分量作為探測(cè)光來獲取信號(hào)。采用和磁場(chǎng)方向垂直的射頻磁場(chǎng)與原子塞曼子能態(tài)共振,實(shí)現(xiàn)原子的相干進(jìn)動(dòng),并利用光電探測(cè)器探測(cè)透射光,從所獲的光電信號(hào)中提取出原子的進(jìn)動(dòng)信息,從而實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量。設(shè)待測(cè)磁場(chǎng)B0沿z軸方向,激光處于xz平面,射頻磁場(chǎng)沿y方向,為By=Brfcosωt,求解Bloch方程[23],從而得出對(duì)應(yīng)原子x方向極化的光電信號(hào)可表示為Sx=Sbg+Px′cosωt+Py′sinωt,其中Sbg為信號(hào)本底。

(1)

式(1)中Δω=ω0-ω為射頻場(chǎng)的失諧頻率,ω0=γB0為拉莫爾進(jìn)動(dòng)頻率,γ為旋磁比,B0為待測(cè)磁場(chǎng),Ω=γBrf為拉比頻率,T2為橫向弛豫時(shí)間,Γ為共振信號(hào)線寬,S0為正值常數(shù)。所以Sx中角頻率為ω的交流成分還可表示為

(2)

式中π+φ為光電信號(hào)相比射頻磁場(chǎng)的相移,φ=arctan(Δω·T2)。

分別通過開環(huán)和閉環(huán)兩種模式對(duì)Mx磁強(qiáng)計(jì)開展了實(shí)驗(yàn)研究。開環(huán)模式下,鎖相放大器以頻率為ω的正弦信號(hào)作為參考對(duì)Sx進(jìn)行相敏解調(diào),所獲解調(diào)信號(hào)與Py′成正比,是以Δω為參量的微分形式譜線。實(shí)驗(yàn)中,通過評(píng)估該譜線線寬、幅度和噪聲來優(yōu)化原子磁強(qiáng)計(jì)參數(shù)。閉環(huán)模式下,由光電信號(hào)中提取出Sx信號(hào)經(jīng)過放大后隔直,再經(jīng)移相器進(jìn)行π的相移,然后加載到產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)的線圈上。由于光電信號(hào)相比射頻磁場(chǎng)相移π+φ,而閉環(huán)回路僅當(dāng)Δω=0,即ω=ω0時(shí)總相移為2π,這樣閉環(huán)回路就滿足了自激振蕩相位條件。當(dāng)閉環(huán)回路增益大于1時(shí),閉環(huán)回路就能建立自激振蕩[24],產(chǎn)生頻率為ω0的信號(hào),實(shí)驗(yàn)中通過測(cè)量自激振蕩信號(hào)頻率來獲取待測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度。

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

圖1 Mx型原子磁強(qiáng)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置Fig.1 Experimental setup of Mx-scheme atomic magnetometer

實(shí)驗(yàn)中,原子磁強(qiáng)計(jì)的工作模式切換由開關(guān)S控制。S連接A端口時(shí),原子磁強(qiáng)計(jì)工作在開環(huán)模式,鎖相放大器(lock-in)產(chǎn)生的交流信號(hào)加載到射頻線圈(RF coil)上產(chǎn)生y軸方向射頻場(chǎng)(Brf)來激發(fā)原子相干進(jìn)動(dòng),并作為參考信號(hào)用于對(duì)輸入鎖相放大器的信號(hào)進(jìn)行相敏解調(diào),所獲解調(diào)結(jié)果被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(data acquisition, DAQ)采集。S連接B端口時(shí),原子磁強(qiáng)計(jì)工作在閉環(huán)模式,AMP輸出信號(hào)通過移相器(phase shifter)產(chǎn)生π的相位移動(dòng)后作為振蕩頻率源信號(hào)加載到射頻線圈,從而形成自激振蕩,在自激射頻場(chǎng)中所獲光電信號(hào)經(jīng)AMP輸出。計(jì)數(shù)器(counter)測(cè)量放大器輸出信號(hào)頻率,測(cè)量結(jié)果被DAQ采集。

實(shí)驗(yàn)中采用的原子氣室為直徑Φ=30 mm球形玻璃泡,泡內(nèi)充有87Rb元素,泡壁上鍍有石蠟涂層。原子氣室安裝在陶瓷容器內(nèi),通過雙絞纏繞的加熱絲對(duì)陶瓷加熱,無磁溫度傳感器探測(cè)陶瓷溫度而實(shí)現(xiàn)對(duì)原子氣室控溫。待測(cè)磁場(chǎng)B0由z向亥姆霍茲線圈(圖中未畫出)產(chǎn)生,整個(gè)光-原子作用系統(tǒng)放置在五層坡莫合金材料制成的圓柱形磁屏蔽桶(magnetic shield)中,以消除外界雜散磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)影響。

在實(shí)現(xiàn)高靈敏度、快響應(yīng)自激Mx磁強(qiáng)計(jì)后,利用該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開展了通過探測(cè)低頻電磁波磁場(chǎng)分量而接收通信信號(hào)的應(yīng)用研究。通信應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中將磁屏蔽系統(tǒng)最外面四層蓋子取下,僅保留最內(nèi)層蓋子,且內(nèi)層蓋子中心處為直徑2 cm的圓孔。通過圖1中紅色虛線框(發(fā)送端)中的發(fā)射裝置產(chǎn)生交變電磁場(chǎng),利用該磁強(qiáng)計(jì)(接收端)作為磁傳感器探測(cè)從端面(圓孔處)入射電磁波的磁場(chǎng)分量強(qiáng)度變化實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)的接收。

2 結(jié)果與討論

為獲得高性能的Mx磁強(qiáng)計(jì),本文先在開環(huán)工作模式下開展性能優(yōu)化實(shí)驗(yàn),再由所獲的最優(yōu)參數(shù)實(shí)現(xiàn)快響應(yīng)的自激式Mx磁強(qiáng)計(jì)。對(duì)于Mx磁強(qiáng)計(jì),磁場(chǎng)測(cè)量靈敏度δB可由(3)式評(píng)估[25]

(3)

式中,γ=7 Hz/nT為87Rb原子旋磁比,Δv為共振信號(hào)線寬,S為共振信號(hào)幅度,N為共振譜線噪聲,實(shí)驗(yàn)中將射頻頻率設(shè)置在共振處,記錄80 s鎖相放大器解調(diào)所獲信號(hào),進(jìn)行快速傅里葉變換而獲得的功率譜密度的平方根作為本實(shí)驗(yàn)所獲N。

2.1 參數(shù)優(yōu)化

為獲得更佳的磁強(qiáng)計(jì)靈敏度,分別對(duì)射頻場(chǎng)幅度、原子氣室溫度和光功率進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化(圖2所示)。通過噪聲分析可知,實(shí)驗(yàn)中噪聲N主要為入射到光電二極管上的光引起的噪聲,因此主要與入射原子氣室的光功率和原子氣室溫度有關(guān),對(duì)射頻功率變化不敏感,所以在進(jìn)行原子氣室溫度和光功率優(yōu)化之前,先根據(jù)S/Δν來優(yōu)化射頻場(chǎng)幅度,如圖2(a)所示。從圖中信號(hào)幅度與線寬的比值S/Δν隨射頻場(chǎng)幅度變化的關(guān)系可知,當(dāng)射頻場(chǎng)幅度為2.9 nT時(shí)S/Δν達(dá)到極大值,接下來以該射頻場(chǎng)幅度來優(yōu)化光功率和氣室溫度參數(shù)。

(a) S/Δν隨射頻場(chǎng)幅度變化函數(shù)

(b) 開環(huán)原子磁強(qiáng)計(jì)在1～5 Hz平均靈敏度圖2 參數(shù)優(yōu)化結(jié)果Fig.2 Results of parameter optimization

確定射頻場(chǎng)幅度后,在共振頻率附近掃描鎖相放大器輸出射頻信號(hào)頻率,利用DAQ獲得磁共振譜線信號(hào)(線寬、幅度),并將射頻頻率設(shè)置在共振處獲得共振譜線噪聲,根據(jù)(3)式計(jì)算出開環(huán)模式下的靈敏度。實(shí)驗(yàn)研究了開環(huán)磁強(qiáng)計(jì)靈敏度隨入射光功率和原子氣室溫度的變化關(guān)系,并采用1～5 Hz頻率內(nèi)的平均噪聲來表征靈敏度,如圖2(b)所示。圖2參數(shù)優(yōu)化結(jié)果表明,最佳靈敏度對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為原子氣室溫度55 ℃,光功率11.5 μW,射頻場(chǎng)幅度2.9 nT。并在該實(shí)驗(yàn)參數(shù)條件下,將開關(guān)S切換到B端口,原子磁強(qiáng)計(jì)切換至閉環(huán)模式并獲得圖3所示的自激振蕩信號(hào)。然后將DAQ記錄的自激信號(hào)的頻率除以原子旋磁比γ,得到待測(cè)磁場(chǎng)測(cè)量結(jié)果。

圖3 自激振蕩信號(hào)Fig.3 Self-oscillating signal

分別采用10 Hz和2 kHz計(jì)數(shù)器采樣率采樣,利用快速傅里葉變換計(jì)算磁場(chǎng)噪聲的噪聲功率譜密度平方根,獲得的閉環(huán)模式下磁強(qiáng)計(jì)噪聲功率譜密度如圖4所示,圖中橫縱坐標(biāo)用對(duì)數(shù)坐標(biāo)值來表示。從圖4(a)可見,采樣率為10 Hz時(shí),1～5 Hz靈敏度平均為500 fT/Hz1/2,而通過對(duì)提供待測(cè)磁場(chǎng)的電流源噪聲評(píng)估發(fā)現(xiàn)低頻噪聲與圖4中的變化曲線一致,因此低于1 Hz時(shí)噪聲增加主要源于待測(cè)磁場(chǎng)低頻噪聲。從圖4(b)可見,當(dāng)采樣率為2 kHz時(shí),1～10 Hz靈敏度平坦,大于10 Hz時(shí)靈敏度隨著頻率增加而惡化,這是由于自激模式下反饋環(huán)路的增益使幅頻響應(yīng)曲線保持平坦,但隨著頻率增加噪聲相應(yīng)增加,導(dǎo)致原子譜線信噪比降低[26]。并且比較不同采樣率的靈敏度發(fā)現(xiàn),由于計(jì)數(shù)器采樣率增加導(dǎo)致測(cè)量噪聲增加使得圖4(b)中1～5 Hz磁場(chǎng)測(cè)量噪聲比圖4(a)中1～5 Hz磁場(chǎng)測(cè)量噪聲略差。

(a)計(jì)數(shù)器采樣率10 Hz

(b) 計(jì)數(shù)器采樣率2 kHz圖4 自激式Mx型原子磁強(qiáng)計(jì)噪聲功率譜密度Fig.4 Noise power spectral density of the self-oscillating Mx-scheme atomic magnetometer

對(duì)于接收低頻通信信號(hào)應(yīng)用,原子磁強(qiáng)計(jì)的最大響應(yīng)帶寬決定了可接收通信載波信號(hào)的最高頻率。為了評(píng)估所實(shí)現(xiàn)的閉環(huán)原子磁強(qiáng)計(jì)的響應(yīng)帶寬,實(shí)驗(yàn)中,在驅(qū)動(dòng)z向亥姆霍茲線圈的電流上疊加不同頻率正弦交流電流,從而在所測(cè)磁場(chǎng)B0上疊加幅度約10 nT交流磁場(chǎng),測(cè)量得到的原子磁強(qiáng)計(jì)響應(yīng)隨著交流磁場(chǎng)頻率變化如圖5所示。從圖中可知,原子磁強(qiáng)計(jì)3 dB響應(yīng)帶寬約為3.5 kHz,快響應(yīng)速率也為電磁波通信應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

圖5 自激式Mx原子磁強(qiáng)計(jì)的頻率響應(yīng)Fig.5 Frequency response of the self-oscillating Mx atomic magnetometer

2.2 低頻電磁波通信應(yīng)用

基于上述所實(shí)現(xiàn)的自激式Mx型原子磁強(qiáng)計(jì),本文驗(yàn)證了該磁強(qiáng)計(jì)作為磁傳感器接收低頻電磁波通信信號(hào)的可行性。通信系統(tǒng)如圖1所示,主要包括兩部分:虛線框內(nèi)為發(fā)送端部分;閉環(huán)磁強(qiáng)計(jì)系統(tǒng)為接收端部分。

在發(fā)送端,電腦1(PC1)產(chǎn)生隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù),經(jīng)過ASCII編碼和調(diào)制后產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)變成模擬電壓信號(hào),經(jīng)電壓-電流轉(zhuǎn)換器(VI converter)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)并加載在發(fā)射線圈(emitting coil)上,產(chǎn)生沿z軸向的交變磁場(chǎng)(BAC)。為抑制環(huán)境磁場(chǎng)和磁屏蔽內(nèi)部磁場(chǎng)浮動(dòng)噪聲,采用相位連續(xù)、占用帶寬最小、包絡(luò)恒定的最小頻移鍵控(minimum shift keying, MSK)調(diào)制方案來傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)。經(jīng)MSK調(diào)制后信號(hào)頻率在f1和f0之間跳變,分別表示比特1和比特0,信號(hào)載波頻率fc=(f1+f0)/2,碼率fs=fc/(n+m/4)=4|f1-fc|,其中n為正整數(shù),m為非負(fù)整數(shù)。

在接收端,磁屏蔽桶僅保留最內(nèi)層端面蓋,電磁波沿屏蔽桶的軸向入射(圖1中紅色虛線箭頭),以實(shí)現(xiàn)的閉環(huán)磁強(qiáng)計(jì)作為磁傳感器來接收該電磁波的磁分量信號(hào),并利用解調(diào)和解碼技術(shù)恢復(fù)原始數(shù)據(jù),具體過程如下。

尋找接收端調(diào)制信號(hào)的初始位置是MSK解調(diào)過程中的關(guān)鍵,圖6展示了數(shù)據(jù)信號(hào)初始位置尋找判別過程。電腦2(PC2)接收計(jì)數(shù)器測(cè)量結(jié)果并轉(zhuǎn)換為圖6(a)中的數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)通過MSK解調(diào)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)并完成數(shù)據(jù)展示。在ASCII編碼過程中,由于插入的起始符信號(hào)頻率、相位和周期已知,所以通過在接收端產(chǎn)生相同的信號(hào)(圖6(a)紅色點(diǎn)線)實(shí)時(shí)地與所接收到的調(diào)制信號(hào)(圖6(a)黑色點(diǎn)線)相乘并在時(shí)間上進(jìn)行積分,積分結(jié)果如圖6(b)所示。根據(jù)積分結(jié)果的最大值可以判斷接收到的調(diào)制信號(hào)中起始符信號(hào)的位置,從而得到原始數(shù)據(jù)信號(hào)的初始位置。確定該位置后,對(duì)接收到的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào),已知MSK調(diào)制信號(hào)的第k個(gè)碼元可以表示為

(4)

(a)

(b)圖6 確定數(shù)據(jù)初始位置Fig.6 Determine the initial position

式中,φk為第k個(gè)碼元的初始相位。選取與載波信號(hào)頻率相同且初始相位為零的參考信號(hào)s1(t)=sin(2πfct)和s2(t)=cos(2πfct),并用調(diào)制信號(hào)sk(t)分別乘以參考信號(hào)s1(t),s2(t),利用濾波器濾除二倍頻信號(hào)再進(jìn)行積分,讓兩積分結(jié)果相乘再乘以與第k個(gè)碼元有關(guān)的正負(fù)因子,得到式(5)解調(diào)結(jié)果

(5)

實(shí)際解調(diào)過程中,圖7(a)中接收信號(hào)與參考信號(hào)相乘后的積分結(jié)果如圖7(b)所示,當(dāng)圖中積分結(jié)果大于零時(shí)輸出二進(jìn)制1,積分結(jié)果小于零時(shí)則輸出二進(jìn)制0。再將解調(diào)后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行ASCII解碼,從而在PC2端顯示原始輸入數(shù)據(jù)。

(a) 接收的信號(hào)

(b) MSK解調(diào)積分結(jié)果圖7 接收端信號(hào)Fig.7 Signals at the receiving end

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中MSK調(diào)制解調(diào)載波頻率fc和碼率fs可由PC1中的Labview程序控制,通信實(shí)驗(yàn)時(shí)將載波頻率和碼率分別設(shè)為fc=200 Hz,fs=200/s。通過調(diào)節(jié)施加到原子氣室區(qū)域的交流磁場(chǎng)幅度,研究了實(shí)現(xiàn)20 min持續(xù)無誤碼地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸所需要的最小磁場(chǎng)幅度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)耦合到原子氣室區(qū)域交流磁場(chǎng)幅度大于10 nT時(shí),所實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠連續(xù)無誤碼地接收通信信號(hào)。

此外,從圖4(b)中可知,當(dāng)頻率大于10 Hz時(shí),原子磁強(qiáng)計(jì)的靈敏度隨著頻率增加而惡化,1～5 Hz靈敏度比200 Hz處靈敏度高約1個(gè)量級(jí)。所以將載波頻率fc設(shè)置為1～5 Hz,實(shí)現(xiàn)持續(xù)通信所需要的最小交流磁場(chǎng)幅度應(yīng)可以大幅度減小。

3 結(jié)論

為實(shí)現(xiàn)微小型原子磁強(qiáng)計(jì)的研制和利用該磁強(qiáng)計(jì)作為傳感器接收低頻電磁波磁分量的通信應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了一種高靈敏度、快響應(yīng)的自激式Mx型原子磁強(qiáng)計(jì),并利用該磁強(qiáng)計(jì)實(shí)現(xiàn)了低頻電磁波通信信號(hào)的接收。獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:

1)在磁強(qiáng)計(jì)的開環(huán)和閉環(huán)兩種工作模式下,通過評(píng)估譜線線寬、幅度和噪聲來優(yōu)化原子磁強(qiáng)計(jì)的實(shí)驗(yàn)參數(shù),最終在原子氣室溫度55 ℃,光功率11.5 μW,射頻場(chǎng)幅度2.9 nT的最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)條件下實(shí)現(xiàn)一臺(tái)靈敏度為500 fT/Hz1/2@1～5 Hz的原子磁強(qiáng)計(jì)。

2)在驅(qū)動(dòng)z向亥姆霍茲線圈的電流上疊加不同頻率正弦交流電流來評(píng)估閉環(huán)原子磁強(qiáng)計(jì)的響應(yīng)帶寬,從而在所測(cè)磁場(chǎng)B0上疊加幅度約10 nT交流磁場(chǎng),測(cè)量得到的原子磁強(qiáng)計(jì)3 dB響應(yīng)帶寬約為3.5 kHz。

3)利用所實(shí)現(xiàn)的原子磁強(qiáng)計(jì)作為低頻電磁波通信接收天線,接收頻率200 Hz,磁場(chǎng)分量10 nT的電磁波分量,實(shí)現(xiàn)碼率200 /s的電磁波通信信號(hào)持續(xù)無誤碼的接收,從而驗(yàn)證了原子磁強(qiáng)計(jì)作為低頻電磁波通信信號(hào)的接收能力。

總之,相比于采用傳統(tǒng)接收線圈的低頻電磁波通信接收器,原子磁強(qiáng)計(jì)作為磁傳感接收機(jī)具有體積更小和低頻信號(hào)探測(cè)靈敏度更高的優(yōu)勢(shì),有利于水下極低頻電磁波通信的應(yīng)用和微小型通信接收機(jī)的研制。本研究為接收低頻電磁波通信信號(hào)提供了一種可行選項(xiàng)。