實(shí)驗(yàn)名稱：功率放大器在植入式柔性光子器件無(wú)線供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

研究方向：無(wú)線供電

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本項(xiàng)目通過(guò)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(wú)線電源模塊，開(kāi)發(fā)了一種柔性無(wú)線植入式生物光子器件。該器件通過(guò)監(jiān)測(cè)腫瘤微環(huán)境的血氧水平，判定腫瘤的發(fā)生發(fā)展，同時(shí)還可以評(píng)估化療藥物的治療效果。本實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)無(wú)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(cè)試設(shè)備：信號(hào)發(fā)生器，ATA-8202射頻功率放大器，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，萬(wàn)用表，示波器等。

圖1：實(shí)驗(yàn)原理圖

圖2：實(shí)驗(yàn)裝置圖

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：器件的無(wú)線供電接收端為L(zhǎng)CR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(guò)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(wú)線供電端構(gòu)建如下：通過(guò)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生13.56MHz交流電信號(hào)，隨后通過(guò)ATA-8202射頻功率放大器對(duì)電信號(hào)功率進(jìn)行放大以滿足無(wú)線供電所需發(fā)射功率。器件接收端通過(guò)磁耦合方式接收射頻能量，通過(guò)整流、濾波及降壓穩(wěn)壓電路獲取穩(wěn)定的電能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過(guò)以上無(wú)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(shí)際測(cè)試值。下圖4：在無(wú)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(wú)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)

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審核編輯 黃宇