天線在信號的傳輸中一直都是最主要的設(shè)備。傳統(tǒng)長波天線是通過金屬結(jié)構(gòu)中的電諧振產(chǎn)生電磁輻射，因此通常需要成百上千米的尺寸來滿足工作頻率的要求，不利于安裝和維護(hù)。機械天線則是利用機械振動帶動材料內(nèi)部電偶極子或磁偶極子翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)電磁輻射，能夠突破結(jié)構(gòu)尺寸與輻射效率的限制實現(xiàn)長波天線的小型化設(shè)計。實現(xiàn)機械振動的方式目前多采用壓電陶瓷材料。

安泰電子ATA-4000系列高壓功率放大器，其最大輸出電壓310Vpp，最大輸出功率1272W，帶寬范圍DC~3MHz能夠驅(qū)動市面上大部分壓電陶瓷，并且其他需要交流大功率電壓信號的科學(xué)實驗也適配。

實驗名稱：壓電機械天線發(fā)射系統(tǒng)測試

實驗原理：功率放大器向壓電材料兩端施加交流電壓時，在交變電場作的用下，逆壓電效應(yīng)會導(dǎo)致壓電材料發(fā)生周期性的軸向膨脹或收縮的機械變形，這種機械變形最終會導(dǎo)致壓電陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生振蕩電流，并向外輻射出低頻電磁波。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：

信號發(fā)生器輸出連續(xù)的正弦波信號，通過功率放大器放大，輸出高電壓信號。將半導(dǎo)體饋電探針末端放置在壓電機械天線表面，探針另一端接放大器輸出端。施加交流電源，使壓電陶瓷振動。在機械天線底面放置銅板，使機械天線底面電極接地。因為壓電陶瓷在工作過程中，發(fā)生微小的位置偏移就會對振動產(chǎn)生影響，導(dǎo)致壓電機械天線的性能變差。

實驗結(jié)果：

信號發(fā)生器輸出的電信號，通過功率放大器后輸出，驅(qū)動壓電材料振動發(fā)射聲波信號，分別使用P5-H鐵電陶瓷和環(huán)形天線SAS-565L在使用頻率范圍之內(nèi)接收聲波信號。對比兩種材料接收到信號的強弱，判斷兩種材料的輻射性能那個更優(yōu)。

應(yīng)用方向：工業(yè)、通信工程、交通、汽車

應(yīng)用場景：地質(zhì)探測、水下通信、遠(yuǎn)洋通信等

產(chǎn)品推薦：ATA-4000系列高壓功率放大器

圖：ATA-4000系列高壓功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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