【概述】

同濟大學研究團隊使用ATA-8202射頻功率放大器，搭建超透鏡實驗系統。

實驗名稱：射頻功率放大器在多通道超聲貝塞爾渦旋聲束空間復用超透鏡實驗中的應用

實驗內容：基于空間復用原理的多通道超聲超透鏡，生成了四信道渦旋聲束。

研究方向：聲學超材料與超透鏡；超聲渦旋聲束生成與操控；水下超聲測量與通信

測試設備：信號發生器，ATA-8202射頻功率放大器，超聲換能器，水聽器，示波器等。

實驗過程：

圖1：實驗裝置圖

1.超透鏡樣品制備：依據空間復用編碼算法計算各像素相位，生成柱高分布并通過3D打印制作超透鏡（40mm×40mm有效區，外加10mm固定框架）。

2.實驗平臺搭建：將超透鏡固定在換能器焦平面處，置于水槽中，保證超聲平面波垂直入射。

3.激勵信號產生：信號發生器產生2MHz、30周期正弦波（幅值316mVrms），經ATA-8202功率放大器放大27dB后驅動超聲換能器（V395-SU）。

4.聲場掃描測量：水聽器（NH1000）以0.2mm步進在xoy和yoz平面掃描，時域信號由示波器采集（400MHz采樣率，32次平均），重建二維強度和相位分布圖。

5.多信道驗證：分別對四信道（各信道拓撲荷+1）、高階信道（拓撲荷+3和-1）及雙信道配置進行測量驗證。

實驗結果：

圖2：實驗結果

1.四信道+1階渦旋：實驗測得各信道渦旋聲束偏轉角約12.8°，與設計值12°高度一致，方向誤差小于1°；各信道相位圖清晰顯示+1拓撲荷的螺旋相位結構，模態純度分別達81.61%、82.18%、85.14%、86.37%。

2.高階渦旋驗證：成功實現拓撲荷+3和-1的高階渦旋聲束，高階渦旋束寬約為+1階的2.5倍，與理論預測一致。

3.雙信道增強：雙信道配置下，聲強約為四信道的3.8倍，信噪比（SNR>30dB）顯著提升，通道純度分別為80.36%和76.32%。

4.能效對比：相比傳統相位疊加方案，空間復用方案主瓣能量占比更高（約60%~70%vs.47%~57%），信道解耦更清晰。

安泰放大器在此應用中的產品優勢：

一、高功率與高增益輸出能力——驅動換能器產生高強度超聲波

二、寬頻帶與線性放大——匹配換能器工作頻段

三、低失真與高輸出穩定性——保障實驗的激勵一致性

【推薦產品】：ATA-8000系列射頻功率放大器

圖：ATA-8000系列射頻功率放大器指標參數

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