電磁能量無線近場傳輸?shù)难芯?pdf

1、當(dāng)前，多種電子設(shè)備已經(jīng)被植入人體，其在醫(yī)療監(jiān)測，藥物投遞以及局部刺激治療方面的應(yīng)用極大地幫助了人們的生活。但其能量供應(yīng)有限一直是困擾植入電子器件功能多樣化，工作周期長久化以及體積小型化的難題，因此，使用無線傳能技術(shù)為體內(nèi)植入器件供能成為了近年來研究的熱點(diǎn)。
　　與基于電磁感應(yīng)或磁耦合諧振原理的傳能方法不同，本文選擇2.45GHz作為傳能工作頻率，利用電磁波的輻射場進(jìn)行傳能。本文使用了基于互易原理的自適應(yīng)聚焦饋電方法，能使電磁波能量

2、自動(dòng)聚焦到植入天線位置，有效地提高了能量傳輸效率，具體內(nèi)容包括：
　　首先敘述了微波無線傳能的基本原理，選擇的微波頻段及其原因，對自適應(yīng)聚焦傳能方法的原理進(jìn)行解釋，采用平面多層媒質(zhì)及心臟模型模擬人體胸部組織，并針對該方法設(shè)計(jì)了7單元圓形微帶天線作為體外能量發(fā)射天線以及可植入體內(nèi)的圓柱形貼片折合振子天線作為接收天線。使用上述天線模擬了微波無線傳能過程，仿真結(jié)果證明了自適應(yīng)聚焦方法能夠有效提高傳輸效率，在55mm距離可使傳輸效率達(dá)1.

3、25％。
　　接著針對發(fā)射天線口徑的選擇，傳輸效率于植入天線平移、旋轉(zhuǎn)中的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示7單元發(fā)射天線具有較高的傳輸效率，自適應(yīng)聚焦方法改善了平移、旋轉(zhuǎn)中的效率穩(wěn)定性。另外針對調(diào)相所用的數(shù)字移相器移相誤差進(jìn)行了相位誤差冗余度分析，結(jié)果顯示冗余度較大。為進(jìn)一步提高傳輸效率，采取了非等幅饋電以及在發(fā)射天線與組織之間增加匹配層的方法，仿真結(jié)果證明了兩種方法都可以有效提高傳輸效率，最高使效率達(dá)到1.55%。計(jì)算了500mW發(fā)射