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實(shí)驗名稱(chēng)：天線(xiàn)輻射性能表征研究 研究方向：通過(guò)制備聲激勵低頻磁電天線(xiàn)的原理樣機、搭建測試平臺和完成天線(xiàn)輻射特性的測試。 測試設備：ATA-2041高壓放大器、函數發(fā)生器、頻譜分析儀、低噪聲放大器、線(xiàn)圈、天線(xiàn)等。 實(shí)驗過(guò)程： 圖1：輻射性能測試平臺 利用如圖1所示搭建的測試平臺，可以得到天線(xiàn)的輻射強度、方向圖、效率等一系列的基本性能參數。如圖所示正弦波由射頻信號源產(chǎn)生，由ATA-2041高壓放大器放大。將放大后的信號加載到磁電天線(xiàn)的壓電電極上，產(chǎn)生電磁波。電磁波通過(guò)200轉線(xiàn)圈接收，然后由低噪聲前置放大器(ATA-5520前置微小信號放大器)放大。放大后的信號加載到頻譜分析儀。頻譜儀上直接獲取的是電壓值，需要轉換一下才是磁場(chǎng)強度大小。 實(shí)驗結果： 圖2：直流磁偏置對天線(xiàn)輻射強度的影響(a)彎曲諧振(b)長(cháng)度剪切波諧振(c)寬度蘭姆波諧振 圖2反應了天線(xiàn)不同工作模式的輻射強度和直流磁偏置之間關(guān)系。從圖中可以看出隨著(zhù)直流磁偏置增加天線(xiàn)的三種工作模式的輻射強度先增加后減少。當磁致伸縮層的厚度占比為0.5時(shí)，天線(xiàn)的三種工作模式的輻射強度均達到最大。這與前面仿真結過(guò)得到的天線(xiàn)最優(yōu)的磁致伸縮層厚度占比為0.5一致。此時(shí)，長(cháng)度諧振模式下天線(xiàn)的工作頻率為45.72kHz，尺寸為40×10×0.8mm3，滿(mǎn)足天線(xiàn)頻率和尺寸的設計指標。 圖3：最優(yōu)直流磁偏置和Metglas層之間的關(guān)系 圖3反映了不同工作模式下Metglas層厚度對天線(xiàn)最優(yōu)直流磁偏置的影響，從圖中可以看到彎曲諧振的最優(yōu)直流磁偏置最小，大約為幾Oe；寬度蘭姆波諧振的最優(yōu)直流磁偏置最大，大約為一百多Oe。隨著(zhù)Metglas層厚度的增加天線(xiàn)工作的最優(yōu)直流磁偏置在增加。不同工作模式的最優(yōu)直流磁偏置是不一樣的。因此，我們可以施加適當的直流磁偏置，大幅度提升天線(xiàn)的輻射強度。最后根據不同的工作模式和Metglas層厚度優(yōu)化直流磁偏置。 電壓放大器推薦：ATA-2041 圖：ATA-2041高壓放大器指標參數 本文實(shí)驗素材由西安安泰電子整理發(fā)布，如想了解更多實(shí)驗方案，請持續關(guān)注安泰官網(wǎng)。Aigtek是國內專(zhuān)業(yè)從事測量?jì)x器研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高科技企業(yè)，一直專(zhuān)注于功率放大器、高壓放大器、功率放大模塊、高精度電流源等測試儀器產(chǎn)品的研發(fā)與制造。高壓放大器https://www.aigtek.com/products/bk-gyfdq.html |
