ATA-2082高压放大器驱动的磁电复合材料低频天线设计与性能研究

随着无线通信系统的迅速发展，天线在智能手机、射频识别系统、雷达的使用需求越来越大，如何将天线进行小型化、轻量化、低功耗成为人们关注的热点。由于海水、土壤、岩石等介质中环境较为复杂，传统天线产生的高频信号在这些环境中的趋肤深度较低且波长较短，这使得电磁波信号在传输过程中的衰减与损耗增加，无法满足水下与地下的通信与探测的需求，而超低频天线具有工作频率低、穿透性强等特点，其中与传统电小天线相比，磁电机械天线可将天线尺寸缩小两个数量级，被认为是目前能够实现超低频天线小型化的重要解决方案。

安泰电子ATA-2082高压放大器，其内部采用线性放大电路，具有低失真、高稳定的特点。双通道独立输出，可分别驱动两个负载。带宽覆盖DC-200kHz，支持任意波形放大，以满足各类实验的测试。

实验名称：基于磁电复合材料的低频天线研究

实验原理：磁电效应分为正磁电效应与逆磁电效应，正磁电效应是指磁电复合材料在交变磁场下，其磁致伸缩层由于磁致伸缩效应会产生应变，通过界面耦合使压电层发生形变，进一步通过压电效应产生电场，即为磁能-机械能-电能之间转化；逆压电效应是指磁电复合材料在施加外加电压时，压电层由于逆压电效应产生应变，通过界面耦合使磁致伸缩层发生形变，在逆磁致伸缩效应的作用下产生磁场，即完成电能-机械能-磁能的转化。

实验框图：

实验实拍图：

实验过程：

采用动态扫频法进行测试，搭建好如图所示的测试环境，首先将待测磁电异质结样品放入自制小螺线管中，使螺线管覆盖住样品并使样品位于螺线管中央，在电脑上用Labview程序控制锁相放大器输出交变电压，信号经过ATA-2082功率放大器放大加在磁电异质结的压电层上，并对此电路电压用示波器进行检测，保证加在样品上的电压准确稳定，同时锁相放大器对螺线管的感应电压进行测试，经Labview程序自动计算后将逆磁电耦合系数显示在电脑上。测试时可对样品施加直流偏置磁场，使用Labview程序控制电源使另一亥姆霍兹线圈施加直流偏置磁场。

应用方向：无线通信

应用场景：地震监测、水下通信

产品推荐：ATA-2082高压放大器

图：ATA-2082高压放大器指标参数

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审核编辑 黄宇