天線在信號的傳輸中一直都是最主要的設備。傳統長波天線是通過金屬結構中的電諧振產生電磁輻射，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。機械天線則是利用機械振動帶動材料內部電偶極子或磁偶極子翻轉實現電磁輻射，能夠突破結構尺寸與輻射效率的限制實現長波天線的小型化設計。實現機械振動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547.1W，帶寬范圍DC~3MHz能夠驅動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的科學實驗也適配。

　　實驗名稱：壓電機械天線發射系統測試

　　實驗原理：功率放大器向壓電材料兩端施加交流電壓時，在交變電場作的用下，逆壓電效應會導致壓電材料發生周期性的軸向膨脹或收縮的機械變形，這種機械變形最終會導致壓電陶瓷內部產生振蕩電流，并向外輻射出低頻電磁波。

　　實驗框圖：

　　實驗實拍圖：

　　實驗過程：

　　信號發生器輸出連續的正弦波信號，通過功率放大器放大，輸出高電壓信號。將半導體饋電探針末端放置在壓電機械天線表面，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。在機械天線底面放置銅板，使機械天線底面電極接地。因為壓電陶瓷在工作過程中，發生微小的位置偏移就會對振動產生影響，導致壓電機械天線的性能變差。

　　實驗結果：

　　信號發生器輸出的電信號，通過功率放大器后輸出，驅動壓電材料振動發射聲波信號，分別使用P5-H鐵電陶瓷和環形天線SAS-565L在使用頻率范圍之內接收聲波信號。對比兩種材料接收到信號的強弱，判斷兩種材料的輻射性能那個更優。

　　應用方向：工業、通信工程、交通、汽車

　　應用場景：地質探測、水下通信、遠洋通信等

　　產品推薦：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參數

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