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電壓放大器在低頻探測天線技術(shù)研究中的應(yīng)用

測試技術(shù)分享 ? 來源:西安安泰電子科技 ? 作者:測試技術(shù)分享 ? 2021-11-05 16:51 ? 次閱讀
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今天給大家分享一篇關(guān)于電壓放大器天線技術(shù)研究中的應(yīng)用案例,如果你感興趣的話,就繼續(xù)往下看吧!

實(shí)驗名稱:電壓放大器在低頻探測天線技術(shù)研究中的應(yīng)用

實(shí)驗設(shè)備:信號發(fā)生器,ATA-2161電壓放大器,LiNbO3材料,頻譜儀,線圈等。

實(shí)驗內(nèi)容:提出了一款工作在45kHz的壓電天線。分析壓電天線的遠(yuǎn)場磁感應(yīng)強(qiáng)度和輻射效率的理論計算公式,并通過在COMSOL仿真不同壓電材料,不同圓柱體尺寸、不同鍍金厚度以及不同耦合環(huán)尺寸對壓電天線性能的影響,得到在遠(yuǎn)場磁感應(yīng)強(qiáng)度和輻射效率上都優(yōu)異的壓電天線。

實(shí)驗過程:

(1)壓電天線的設(shè)計;

經(jīng)過不斷調(diào)試,選擇LiNbO3作為壓電材料設(shè)計壓電天線,該壓電天線在COMSOL中的物理模型如圖所示。

6377161383791666661123246.png

(2)壓電天線的實(shí)測過程;

在壓電天線的諧振頻率的實(shí)測中,利用函數(shù)信號發(fā)生器發(fā)送45 kHz的正弦波,再利用ATA- -2161電壓放大器將正弦波的電壓幅度放大,將放大的電壓輸入到LiNbO3晶體兩端,再利用接收線圈接收LiNbO3晶體輻射出的電磁波,并通過在接收線圈上加調(diào)諧電容使接收線圈諧振最后利用頻譜儀對接收線圈進(jìn)行掃頻,可得到LiNbO3壓電天線的諧振頻率。

6377161385033761511526694.png

壓電天線的發(fā)送信號系統(tǒng)

6377161386630885177015275.png

壓電線圈的接收信號系統(tǒng)

(3)通過改變LiNbO3晶體兩端電壓和接收線圈與LiNbO3晶體之間的間距,可以測得不同電壓和不同間距下接收線圈的接收功率。

壓電天線收發(fā)信息系統(tǒng)的實(shí)物測試

實(shí)驗結(jié)果:

(1)不同電壓和不同間距下接收線圈的接收功率

6377161393355744147936688.png

(2)空曠環(huán)境下不同間距下接收線圈的接收功率。

6377161394551310403884712.png

實(shí)驗結(jié)論:

圖對比發(fā)現(xiàn)兩者一致,驗證了壓電天線具有向外輻射電磁波的特性。通過改變LiNbO;晶體兩端輸入電壓和接收線圈與LiNbO3壓電天線之間的距離,測得不同情況下接收線圈的接收功率。之后我們?nèi)タ諘绺蓴_小的環(huán)境對壓電天線再次進(jìn)行了測試,在LiNbO3晶體兩端輸入電壓為115V情況下測得壓電天線最遠(yuǎn)距離下能接收到的輻射功率,最遠(yuǎn)距離為58 m,其輻射功率為-138 dBm。

實(shí)驗中所用到的電壓放大器ATA-2161參數(shù)指標(biāo):

6377161396221408674514918.png

本文實(shí)驗素材由西安安泰電子整理發(fā)布,西安安泰電子科技有限公司(Aigtek)是國內(nèi)專業(yè)從事測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。公司致力于電壓放大器、計量校準(zhǔn)產(chǎn)品、線束測試儀等產(chǎn)品為核心的相關(guān)行業(yè)測試解決方案的研究,為用戶提供具有競爭力的測試方案,Aigtek 已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線,且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商,樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。如想了解更多實(shí)驗方案,請持續(xù)關(guān)注安泰電子。

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