實驗名稱：功率放大器在植入式柔性光子器件無線供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

研究方向：無線供電

實驗內(nèi)容：本項目通過在柔性印刷電路板上集成血紅蛋白飽和度傳感探頭、低功耗藍(lán)牙微控制器單元和無線電源模塊，開發(fā)了一種柔性無線植入式生物光子器件。該器件通過監(jiān)測腫瘤微環(huán)境的血氧水平，判定腫瘤的發(fā)生發(fā)展，同時還可以評估化療藥物的治療效果。本實驗主要通過無線磁耦合諧振方式為器件在植入體內(nèi)后的穩(wěn)定運(yùn)行提供功率保障。

測試設(shè)備：信號發(fā)生器，ATA-8202射頻功率放大器，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，萬用表，示波器等。

圖1：實驗原理圖

圖2：實驗裝置圖

實驗過程：器件的無線供電接收端為LCR諧振電路，可以與外部射頻發(fā)射器磁耦合（13.56MHz）為器件供電。通過ANASYSHFSS電磁仿真LCR諧振電路并制造接收端與發(fā)射端電路。外部無線供電端構(gòu)建如下：通過信號發(fā)生器產(chǎn)生13.56MHz交流電信號，隨后通過ATA-8202射頻功率放大器對電信號功率進(jìn)行放大以滿足無線供電所需發(fā)射功率。器件接收端通過磁耦合方式接收射頻能量，通過整流、濾波及降壓穩(wěn)壓電路獲取穩(wěn)定的電能。

實驗結(jié)果：通過以上無線供電系統(tǒng)為器件提供了穩(wěn)定的電能，可以使植入小鼠皮下的器件在小鼠體內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。下圖3：a是仿真發(fā)射籠中心軸線垂直方向上的能量傳輸效率；b是相應(yīng)的實際測試值。下圖4：在無線發(fā)射籠中心平面和距離中心4cm的平面處器件接收到的功率分布情況，器件植入小鼠體內(nèi)正常運(yùn)行的照片。

圖3：仿真發(fā)射籠中心軸線垂直方向上的能量傳輸效率

圖4：無線發(fā)射籠中心平面和距離中心4cm的平面處器件接收到的功率分布情況

射頻功率放大器推薦：ATA-8000系列

圖：ATA-8000系列射頻功率放大器指標(biāo)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(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)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量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。

審核編輯 黃宇