實驗名稱：天線輻(fu)射性能表征研(yan)究

　　研究方向：通(tong)過制備聲激勵低頻磁電天線的(de)原理樣(yang)機、搭建測(ce)(ce)試(shi)平(ping)臺和完成天線輻射(she)特性的(de)測(ce)(ce)試(shi)。

　　測試設備：ATA-2041高壓放大器、函數發(fa)生器(qi)、頻譜(pu)分析儀(yi)、低噪(zao)聲放大器(qi)、線圈、天線等。

　　實驗過程：

　　圖1：輻射(she)性能測試平臺

　　利用如圖1所(suo)示搭建(jian)的(de)測(ce)試平(ping)臺，可以(yi)得到天線的(de)輻射(she)強度(du)、方向圖、效率等一系列(lie)的(de)基本(ben)性能參數。如圖所(suo)示正弦波由(you)射(she)頻(pin)(pin)信(xin)號(hao)源產生，由(you)ATA-2041高(gao)壓放大(da)(da)(da)器(qi)放大(da)(da)(da)。將放大(da)(da)(da)后的(de)信(xin)號(hao)加載到磁(ci)(ci)電天線的(de)壓電電極上，產生電磁(ci)(ci)波。電磁(ci)(ci)波通過(guo)200轉線圈(quan)接(jie)收(shou)，然(ran)后由(you)低噪(zao)聲(sheng)前置(zhi)放大(da)(da)(da)器(qi)(ATA-5520前置(zhi)微小信(xin)號(hao)放大(da)(da)(da)器(qi))放大(da)(da)(da)。放大(da)(da)(da)后的(de)信(xin)號(hao)加載到頻(pin)(pin)譜分析儀(yi)。頻(pin)(pin)譜儀(yi)上直(zhi)接(jie)獲取(qu)的(de)是電壓值，需要(yao)轉換一下才(cai)是磁(ci)(ci)場強度(du)大(da)(da)(da)小。

　　實驗結果：

　　圖2：直流磁偏置對天(tian)線(xian)輻(fu)射強度的影響(xiang)(a)彎(wan)曲諧振(zhen)(b)長(chang)度剪(jian)切波諧振(zhen)(c)寬度蘭姆波諧振(zhen)

　　圖2反應了天線不同工作模式的輻射強度和直流磁偏置之間關系。從圖中可以看出隨著直流磁偏置增加天線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，天線的三種工作模式的輻射強度均達到最大。這與前面仿真結過得到的天線最優的磁致伸縮層厚度占比為0.5一致。此時，長度諧振模式下天線的工作頻率為45.72kHz，尺寸為40×10×0.8mm³，滿足天線頻(pin)率和尺寸的設計指標。

　　圖3：最(zui)優直流(liu)磁偏置和Metglas層之間的(de)關(guan)系

　　圖3反映(ying)了不(bu)(bu)(bu)同工(gong)(gong)作模式(shi)(shi)(shi)下(xia)Metglas層(ceng)厚度(du)(du)對天(tian)線(xian)最(zui)(zui)優直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)偏(pian)(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)的(de)(de)影(ying)響，從圖中可以看到彎曲諧振的(de)(de)最(zui)(zui)優直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)偏(pian)(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)最(zui)(zui)小，大約為幾Oe；寬度(du)(du)蘭姆波諧振的(de)(de)最(zui)(zui)優直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)偏(pian)(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)最(zui)(zui)大，大約為一百多Oe。隨著(zhu)Metglas層(ceng)厚度(du)(du)的(de)(de)增加天(tian)線(xian)工(gong)(gong)作的(de)(de)最(zui)(zui)優直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)偏(pian)(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)在增加。不(bu)(bu)(bu)同工(gong)(gong)作模式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)最(zui)(zui)優直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)偏(pian)(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)是不(bu)(bu)(bu)一樣(yang)的(de)(de)。因此，我們(men)可以施加適當的(de)(de)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)偏(pian)(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)，大幅(fu)度(du)(du)提升天(tian)線(xian)的(de)(de)輻射強度(du)(du)。最(zui)(zui)后(hou)根據不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)工(gong)(gong)作模式(shi)(shi)(shi)和(he)Metglas層(ceng)厚度(du)(du)優化(hua)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)偏(pian)(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)。

　　電壓放大器推(tui)薦(jian)：ATA-2041

　　圖：ATA-2041高壓放大器指標參數

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