水聲功率放大器驅動水聲換能器的測試研究
隨著水聲通信技術的發展,水下通信設備也開始逐步走向實用化,為了滿足其實際的使用要求,功率放大器的設計需要具有高效率的特性,并能在水下長時間連續可靠的工作。
壓電陶瓷換能器主要負責電信號與聲信號之間的轉換,換能器擁有最佳的匹配網絡,能輸出最大的發射功率,從而得到最高的功放功率。當換能器需要在一個較寬的頻帶范圍內工作時,假設換能器本身的-3dB帶寬較窄,這時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載,會產生很大的無功功率,因此需要設計匹配電路,匹配包括調諧和阻抗匹配。Aigtek推出低頻、寬帶、大功率的功率放大器來驅動水聲換能器。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,可驅動0~100%的阻性或非阻性負載,客戶可根據測試需求靈活調節,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)的壓電效應或鐵鎳合金的磁致伸縮效應來進行工作的。所謂壓電效應,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,在它的兩端面上會分別產生正電荷和負電荷。反之在晶體薄片上施加拉伸力時,它的兩個端面上就會產生與加壓力時相反的電荷。與壓電效應相反時電致伸縮效應,即在晶體的兩個端面上施加交變電壓,晶體就會產生相應的機械變形。
聲納發射超聲波時就把超聲波振蕩電壓加在晶體薄片的兩個端面上。于是晶體的厚度就會隨著超聲波振蕩電壓而變化,產生超聲波震動。晶體震動推動周圍的水就產生的超聲波的輻射。
Aigtek水聲功率放大器阻抗匹配分為六檔可調,輸出電流Monitor :100mV/A,輸出電壓Monitor :10mV/V,輸出監測口為BNC接頭,可用探頭連接到示波器進行實時監測。
寬帶功率放大器:該產品無論是在軍事領域還是民用領域都發揮著極其重要的作用,該領域相關產品已于2012年被美國國防部對中華人民共和國實施了軍事禁運,為了提升我國水聲裝備的水平,打破歐美發達國家的技術封鎖,公司通過自主開發,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系列等五大系列產品。產品等級:準軍事級 \ 工業級。其性能指標完全達到并超越了國外同類裝備的水平,目前產品已通過多家國內科研院所試用和軍工檢測機構檢測。
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