ATA-2082高壓放大器驅(qū)動(dòng)的磁電復(fù)合材料低頻天線設(shè)計(jì)與性能研究

　　隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的迅速發(fā)展，天線在智能手機(jī)、射頻識(shí)別系統(tǒng)、雷達(dá)的使用需求越來(lái)越大，如何將天線進(jìn)行小型化、輕量化、低功耗成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。由于海水、土壤、巖石等介質(zhì)中環(huán)境較為復(fù)雜，傳統(tǒng)天線產(chǎn)生的高頻信號(hào)在這些環(huán)境中的趨膚深度較低且波長(zhǎng)較短，這使得電磁波信號(hào)在傳輸過(guò)程中的衰減與損耗增加，無(wú)法滿足水下與地下的通信與探測(cè)的需求，而超低頻天線具有工作頻率低、穿透性強(qiáng)等特點(diǎn)，其中與傳統(tǒng)電小天線相比，磁電機(jī)械天線可將天線尺寸縮小兩個(gè)數(shù)量級(jí)，被認(rèn)為是目前能夠?qū)崿F(xiàn)超低頻天線小型化的重要解決方案。

　　安泰電子ATA-2082高壓放大器，其內(nèi)部采用線性放大電路，具有低失真、高穩(wěn)定的特點(diǎn)。雙通道獨(dú)立輸出，可分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)負(fù)載。帶寬覆蓋DC-200kHz，支持任意波形放大，以滿足各類實(shí)驗(yàn)的測(cè)試。

　　實(shí)驗(yàn)名稱：基于磁電復(fù)合材料的低頻天線研究

　　實(shí)驗(yàn)原理：磁電效應(yīng)分為正磁電效應(yīng)與逆磁電效應(yīng)，正磁電效應(yīng)是指磁電復(fù)合材料在交變磁場(chǎng)下，其磁致伸縮層由于磁致伸縮效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變，通過(guò)界面耦合使壓電層發(fā)生形變，進(jìn)一步通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生電場(chǎng)，即為磁能-機(jī)械能-電能之間轉(zhuǎn)化；逆壓電效應(yīng)是指磁電復(fù)合材料在施加外加電壓時(shí)，壓電層由于逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生應(yīng)變，通過(guò)界面耦合使磁致伸縮層發(fā)生形變，在逆磁致伸縮效應(yīng)的作用下產(chǎn)生磁場(chǎng)，即完成電能-機(jī)械能-磁能的轉(zhuǎn)化。

　　實(shí)驗(yàn)框圖：

　　實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖：

　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

　　采用動(dòng)態(tài)掃頻法進(jìn)行測(cè)試，搭建好如圖所示的測(cè)試環(huán)境，首先將待測(cè)磁電異質(zhì)結(jié)樣品放入自制小螺線管中，使螺線管覆蓋住樣品并使樣品位于螺線管中央，在電腦上用Labview程序控制鎖相放大器輸出交變電壓，信號(hào)經(jīng)過(guò)ATA-2082功率放大器放大加在磁電異質(zhì)結(jié)的壓電層上，并對(duì)此電路電壓用示波器進(jìn)行檢測(cè)，保證加在樣品上的電壓準(zhǔn)確穩(wěn)定，同時(shí)鎖相放大器對(duì)螺線管的感應(yīng)電壓進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)Labview程序自動(dòng)計(jì)算后將逆磁電耦合系數(shù)顯示在電腦上。測(cè)試時(shí)可對(duì)樣品施加直流偏置磁場(chǎng)，使用Labview程序控制電源使另一亥姆霍茲線圈施加直流偏置磁場(chǎng)。

　　應(yīng)用方向：無(wú)線通信

　　應(yīng)用場(chǎng)景：地震監(jiān)測(cè)、水下通信

　　產(chǎn)品推薦：ATA-2082高壓放大器

圖：ATA-2082高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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