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實驗名稱：射頻信號傳感特性測試系統(tǒng)設(shè)計 測試設(shè)備：高壓放大器、任意函數(shù)發(fā)生器、示波器、射頻信號傳感器、激光器、光電探測器等。 實驗過程： 圖一：射頻信號傳感特性測試系統(tǒng) 實驗結(jié)果： 射頻信號傳感輸入輸出特性實驗中，采用射頻信號傳感特性測試系統(tǒng)來測試射頻信號傳感的實際性能，633nm激光器產(chǎn)生激光傳輸?shù)缴漕l信號傳感，待測射頻電場對激光產(chǎn)生調(diào)制作用，調(diào)制后傳輸至光電探測器，光電探測器將接收到的激光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵�，輸出信號傳輸至示波器顯示輸出結(jié)果，同時高壓放大器的一路信號輸出也連接到同一示波器，取時間坐標(biāo)一致進行監(jiān)測和對比。采用信號發(fā)生器產(chǎn)生工頻正弦信號，經(jīng)過高壓放大器后施加到平行板電極上，平行板電極正負極分別置于傳感晶體上下表面。 圖二：工頻電場作用下射頻信號傳感響應(yīng) 保持輸入電壓的頻率50Hz不變，幅值10V開始逐漸升高，在射頻信號傳感上施加工頻正弦電壓，分別記錄每個輸入電壓所對應(yīng)的傳感器輸出電壓大小，測試結(jié)果如圖四(a)所示�？梢钥闯�，在一定范圍內(nèi)射頻信號傳感的輸入輸出存在線性關(guān)系，如果增大外加電壓的頻率，我們?nèi)匀豢梢缘玫酵瑯拥木�性關(guān)系。 圖三：線性擬合分析結(jié)果 對測量結(jié)果進行線性擬合，線性擬合方程的參數(shù)如上圖三所示，線性擬合度越接近1，表示數(shù)據(jù)點在回歸線周圍分布更加緊密，擬合程度越好。從實驗數(shù)據(jù)和數(shù)值分析來看，本工作設(shè)計的射頻信號傳感的輸出電壓與施加電場成良好的線性關(guān)系。為了測試射頻信號傳感的頻率響應(yīng)，實驗中保持施加信號幅值50V不變，信號頻率從50Hz逐漸增大到2kHz，得到射頻信號傳感的頻率響應(yīng)曲線如圖四(b)所示�？梢钥闯�，隨著頻率增加，射頻信號傳感輸出電壓呈現(xiàn)非線性下降，這主要是由于平行板電極自身響應(yīng)頻率的限制。針對高頻、低振輻射頻信號的測量需要對電光晶體采用波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計。 圖四：射頻信號傳感特性。(a)射頻信號傳感輸入輸出特性。(b)射頻信號傳感頻率響應(yīng)曲線 圖：ATA-7010高壓放大器指標(biāo)參數(shù) |
