在无线通信系统中,超低频(Super Low Frequency,SLF)电磁波抗干扰能力强、穿透性好。能穿透海水和岩土,主要应用于地质勘探、地震预报等方面,军事上主要应用于探潜、水下通信等方面。目前超低频无线通信大都是通过敷设百米甚至公里量级的电调天线来作为发射天线,辐射效率低下。机械天线方案通过驱动永磁体或驻极体机械动替代传统天线的交变电信号驱动模式,采用一种全新的工作体制来改善超低频信号近场辐射效率低的问题。本文首先对机械天线的辐射机理开展研究,分析了机械天线的基本工作原理,推导机械天线的电磁辐射场解析计算式,开展机械天线的数值仿真,并通过解析与数值方法的比对验证相关理论的正确性:其次,分析常规调制方法在应用到机械天线上时存在的问题,并提出了一种适用于机械天线的极化调制方法,通过理论分析和数值仿真初步验证了其应用于机械天线的可行性:最后,根据机械天线及其其调制方法的理论和仿真结果,搭建超低频机械天线通信原理样机,对原理样机组成进行了详细的介绍:包括各个部件的主要功能以及整个机械天线系统的方案设计及装配,通过通信实验验证了机械天线相关理论及调制方案的有效性。