應(yīng)用案例

【概述】

2025年北京郵電大學團隊發(fā)布論文《Low-frequency metamaterial antenna based on magnetic field coupling effect》；研究中使用Aigtek安泰ATA-4052C高壓功率放大器，搭建磁耦合諧振天線無線傳輸測試系統(tǒng)。研究中展示了一種具有高輻射容量、頻率可調(diào)性、方向可調(diào)性和緊湊型的磁共振耦合超材料（MRCM）天線。為了闡明其輻射機制和頻率調(diào)制能力，進行了等效電路模型和電磁仿真。與傳統(tǒng)環(huán)形天線相比，MRCM天線可以實現(xiàn)輻射磁通密度提高七倍，并將有效的磁傳輸距離延長三倍。此外，MRCM天線允許調(diào)整輻射方向和操作頻率，增強了其在不同應(yīng)用scenarios中的通用性。這種超材料天線設(shè)計使口袋大小的天線能夠?qū)崿F(xiàn)180米的有效通信范圍，為在變化環(huán)境（如水下和地下）中改善通信能力提供了有前途的解決方案。

實驗名稱：磁耦合諧振天線無線傳輸測試

研究方向：低頻通信

實驗內(nèi)容：在發(fā)射端，由信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號經(jīng)過功率放大器放大并饋入磁耦合諧振天線，從而輻射磁場；在接收端，使用有源環(huán)形天線將接收到的磁場信號轉(zhuǎn)換為電信號，并分別使用鎖相放大器與頻譜分析儀分析接收信號的時域與頻域特征。

測試設(shè)備：ATA-4052C高壓功率放大器，任意函數(shù)發(fā)生器，有源環(huán)形天線，鎖相放大器，頻譜分析儀等。

實驗過程：

圖1：實驗測試系統(tǒng)圖

1、頻譜測試：首先由任意函數(shù)發(fā)生器生成掃頻信號，并使用功率放大器將信號進行放大，放大后的信號饋入天線；記錄并分析頻譜儀接收到的頻域信號，完成磁耦合諧振天線的頻率響應(yīng)測試。

2、遠距離傳輸測試：首先進行信號調(diào)制，采用ASK調(diào)制方案，通過任意函數(shù)發(fā)生器生成50%占空比的ASK信號，并使用功率放大器將調(diào)制信號的電壓（電流）放大到儀器承受最大值，高功率信號饋入天線；根據(jù)鎖相放大器接收到的時域信號失真程度移動接收端位置，測量最遠有效傳輸距離。

實驗結(jié)果：

圖：實驗結(jié)果

1、磁耦合諧振天線在諧振頻率磁場輻射獲得顯著增強，同等測試條件下為傳統(tǒng)環(huán)形天線的7倍；

2、在200W輸入功率下成功實現(xiàn)180m遠距離傳輸，是傳統(tǒng)環(huán)形天線的3倍。

安泰放大器在此應(yīng)用中的產(chǎn)品優(yōu)勢：

1.高輸出功率能力——實現(xiàn)遠距離傳輸?shù)暮诵谋Ｕ?/span>

2.寬頻帶覆蓋與頻率響應(yīng)平坦性——保證掃頻測試的準確性

3.高線性度與低波形失真——保障信號的完整傳輸

【文獻】Low-frequency metamaterial antenna based on magnetic field coupling effect

【推薦產(chǎn)品】：ATA-4052C高壓功率放大器

圖：ATA-4052C高壓功率放大器指標參數(shù)

本文實驗素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。如想了解更多功率放大器等產(chǎn)品，請持續(xù)關(guān)注安泰電子官網(wǎng)m.fjiakun.cn或撥打029-88865020。

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