天線在信號(hào)的傳輸中一直都是最主要的設(shè)備。傳統(tǒng)長(zhǎng)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(jī)械天線則是利用機(jī)械振動(dòng)帶動(dòng)材料內(nèi)部電偶極子或磁偶極子翻轉(zhuǎn)實(shí)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(shí)現(xiàn)長(zhǎng)波天線的小型化設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)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(dòng)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(hào)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)也適配。

實(shí)驗(yàn)名稱：壓電機(jī)械天線發(fā)射系統(tǒng)測(cè)試

實(shí)驗(yàn)原理：功率放大器向壓電材料兩端施加交流電壓時(shí)，在交變電場(chǎng)作的用下，逆壓電效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致壓電材料發(fā)生周期性的軸向膨脹或收縮的機(jī)械變形，這種機(jī)械變形最終會(huì)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(shí)驗(yàn)框圖：

實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖：

實(shí)驗(yàn)過程：

信號(hào)發(fā)生器輸出連續(xù)的正弦波信號(hào)，通過功率放大器放大，輸出高電壓信號(hào)。將半導(dǎo)體饋電探針末端放置在壓電機(jī)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(dòng)。在機(jī)械天線底面放置銅板，使機(jī)械天線底面電極接地。因?yàn)閴弘娞沾稍诠ぷ鬟^程中，發(fā)生微小的位置偏移就會(huì)對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致壓電機(jī)械天線的性能變差。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

信號(hào)發(fā)生器輸出的電信號(hào)，通過功率放大器后輸出，驅(qū)動(dòng)壓電材料振動(dòng)發(fā)射聲波信號(hào)，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(hào)。對(duì)比兩種材料接收到信號(hào)的強(qiáng)弱，判斷兩種材料的輻射性能那個(gè)更優(yōu)。

應(yīng)用方向：工業(yè)、通信工程、交通、汽車

應(yīng)用場(chǎng)景：地質(zhì)探測(cè)、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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