赋能通信：ATA-2022B高压放大器提升Lamb波信号质量与传输距离

实验名称：Lamb波通信

实验内容：在结构健康监测领域，超声导波相对于体波具有传输距离远、覆盖范围大、检测成本低的优点。在铝合金板上搭建了一套基于Lamb波的数据传输系统，由信号发生器，功率放大器、发射压电换能器、接收压电换能器、采集卡组成。在发射端激励发射压电换能器利用逆压电效应在结构中产生Lamb波，在接收端利用正压电效应完成Lamb波信号采集及解调，实现基于Lamb波的无线数据通信。

研究方向：Lamb波通信

测试设备：ATA-2022H高压放大器，信号发生器，压电片，采集卡等。

图1：Lamb波通信实验装置图

实验过程：首先基于开关键控、脉冲位置调制等方法调制发射波形，然后利用信号发生器输出调制波形经功率放大器放大后驱动发射压电换能器。采用数据采集卡在接收端采集信号。

实验结果：

图2：Lamb波通信实验结果

首先通过扫频试验发现，1.5mm厚的铝板上，在400kHz-500kHz频率范围内Lamb波具有较大的输出幅值。选择500kHz的Lamb波作为载波进行数据通信，分别利用开关键控、脉冲位置调制等方法调制发射信息。针对4-64不同码元长度进行了测试，结果显示利用移不变稀疏重构方法完美重建了原始信息，相比传统互相关方法更快捷更准确，实现了可靠且便捷的Lamb波数据通信。