水聲功率放大器驅(qū)動(dòng)水聲換能器的測(cè)試研究
隨著水聲通信技術(shù)的發(fā)展,水下通信設(shè)備也開始逐步走向?qū)嵱没瑸榱藵M足其實(shí)際的使用要求,功率放大器的設(shè)計(jì)需要具有高效率的特性,并能在水下長時(shí)間連續(xù)可靠的工作。
壓電陶瓷換能器主要負(fù)責(zé)電信號(hào)與聲信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換,換能器擁有最佳的匹配網(wǎng)絡(luò),能輸出最大的發(fā)射功率,從而得到最高的功放功率。當(dāng)換能器需要在一個(gè)較寬的頻帶范圍內(nèi)工作時(shí),假設(shè)換能器本身的-3dB帶寬較窄,這時(shí)我們需要在功放和換能器之間連接,來提高換能器的輸出功率和帶寬,并提高功率放大器的效率。
水聲換能器的容性負(fù)載,會(huì)產(chǎn)生很大的無功功率,因此需要設(shè)計(jì)匹配電路,匹配包括調(diào)諧和阻抗匹配。Aigtek推出低頻、寬帶、大功率的功率放大器來驅(qū)動(dòng)水聲換能器。ATA-L系列是一款寬頻帶能輸出較大功率的單通道放大器。最大輸出1020Vrms電壓,1000VA功率,可驅(qū)動(dòng)0~100%的阻性或非阻性負(fù)載,客戶可根據(jù)測(cè)試需求靈活調(diào)節(jié),頻率范圍200Hz ~ 120kHz。
水聲換能器是利用晶體(石英或酒石酸鉀鈉)壓電陶瓷(鈦酸鋇和鋯鈦酸鉛等)的壓電效應(yīng)或鐵鎳合金的磁致伸縮效應(yīng)來進(jìn)行工作的。所謂壓電效應(yīng),就是把晶體按一定方向切成薄片,并在晶體薄片上施加壓力,在它的兩端面上會(huì)分別產(chǎn)生正電荷和負(fù)電荷。反之在晶體薄片上施加拉伸力時(shí),它的兩個(gè)端面上就會(huì)產(chǎn)生與加壓力時(shí)相反的電荷。與壓電效應(yīng)相反時(shí)電致伸縮效應(yīng),即在晶體的兩個(gè)端面上施加交變電壓,晶體就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的機(jī)械變形。
聲納發(fā)射超聲波時(shí)就把超聲波振蕩電壓加在晶體薄片的兩個(gè)端面上。于是晶體的厚度就會(huì)隨著超聲波振蕩電壓而變化,產(chǎn)生超聲波震動(dòng)。晶體震動(dòng)推動(dòng)周圍的水就產(chǎn)生的超聲波的輻射。
Aigtek水聲功率放大器阻抗匹配分為六檔可調(diào),輸出電流Monitor :100mV/A,輸出電壓Monitor :10mV/V,輸出監(jiān)測(cè)口為BNC接頭,可用探頭連接到示波器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
寬帶功率放大器:該產(chǎn)品無論是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域都發(fā)揮著極其重要的作用,該領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品已于2012年被美國國防部對(duì)中華人民共和國實(shí)施了軍事禁運(yùn),為了提升我國水聲裝備的水平,打破歐美發(fā)達(dá)國家的技術(shù)封鎖,公司通過自主開發(fā),研制出了高性能:高壓寬帶功率放大器(L系列) \、高頻寬帶功率放大器(ATA-1000系列) 、 超高壓功率放大器(ATA2000系列)、大功率放大器ATA-3000系列、高壓功率放大器ATA-4000系列等五大系列產(chǎn)品。產(chǎn)品等級(jí):準(zhǔn)軍事級(jí) \ 工業(yè)級(jí)。其性能指標(biāo)完全達(dá)到并超越了國外同類裝備的水平,目前產(chǎn)品已通過多家國內(nèi)科研院所試用和軍工檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)。
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