[发明专利]一种内窥镜胶囊供电系统

权利要求书

1.一种内窥镜胶囊供电系统，包括设置在内窥镜胶囊内的能量接收模块，以及设置在内窥镜胶囊外部的能量发射模块，其特征在于：所述能量发射模块内设置有共振发射线圈，所述能量接收模块内设置有共振接收线圈，所述共振接收线圈由三个相互垂直的共振线圈组成，所述共振发射线圈与所述共振接收线圈之间设置有超材料，所述共振发射线圈与所述共振线圈具有相同的固有频率，所述超材料具有负磁导率，所述超材料在负磁导率条件下的频率与所述固有频率相等，所述能量发射模块提供一频率等于所述固有频率的时变磁场信号，所述共振发射线圈与所述共振线圈之间通过磁共振场倏逝线的耦合进行能量传递，所述能量接收模块与所述共振线圈之间通过共振感应的方式耦合。

2.根据权利要求1所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述三个相互垂直的共振线圈绕制在同一磁芯上。

3.根据权利要求1所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述超材料设置在所述能量发射模块内，所述超材料与所述共振发射线圈相对设置。

4.根据权利要求1所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述超材料设置在所述能量接收模块内，所述超材料与所述共振接收线圈相对设置。

5.根据权利要求1所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述能量发射模块和所述能量接收模块内均设置有超材料。

6.根据权利要求1所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述能量发射模块包括信号产生电路、功率放大电路以及由发射线圈和第一电容组成的第一LC谐振电路，所述信号产生电路产生一频率等于所述固有频率的时变电流，所述功率放大电路将所述时变电流进行功率放大并连接所述第一LC谐振电路，所述发射线圈与所述共振发射线圈相对设置。

7.根据权利要求6所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述发射线圈为单匝环形线圈，所述发射线圈的外径等于所述共振发射线圈的外径。

8.根据权利要求6所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述共振发射线圈并联有第一可调电容。

9.根据权利要求1所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述能量接收模块包括由接收线圈和第二电容组成的第二LC谐振电路、整流电路以及稳压电路，所述接收线圈与所述共振接收线圈相对设置，所述第二LC谐振电路与所述共振接收线圈通过共振感应的方式耦合，所述第二LC谐振电路依次连接所述整流电路和稳压电路以对所述内窥镜微胶囊进行供电。

10.根据权利要求9所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述接收线圈为单匝环形线圈，所述接收线圈的外径等于所述平面共振线圈的外径。

11.根据权利要求9所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述共振接收线圈并联有第二可调电容。

12.根据权利要求1所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述超材料的磁导率为-1。

13.根据权利要求1所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述超材料包括介质基板以及阵列在介质基板上的多个微结构，所述微结构为磁性微结构，所述介质基板为介电材料，所述微结构为导电材料。

14.根据权利要求13所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述磁性微结构为开口谐振环或开口谐振环的衍生结构。

15.根据权利要求13所述的内窥镜胶囊供电系统，其特征在于：所述介质基板为有机树脂材料或陶瓷材料。