[实用新型]植入式无线电能接收及传输信号电路

说明书

技术领域

本实用新型属于植入式医疗电子技术领域，具体涉及一种集成无线电能接收和传输信号功能的植入式电路。

背景技术

集成电路的发展使得越来越多的植入式医疗仪器可以通过电路芯片来实现，比如人体的肌肉和神经刺激器、神经数据记录器、视网膜刺激器等。通常，这些植入式医疗仪器都会有两个共同的要求：一个是电源，另一个是对体外传输数据。

目前，植入式医疗仪器所需的电源可以通过公知的电磁感应形式的无线电能传输来实现，也就是由体外的发射端电感线圈和体内的接收端电感线圈耦合来传输能量，这种无线电能传输利用电磁场穿透皮肤，避免了使用电线刺穿皮肤而对患者产生的不适。另一方面，植入式医疗仪器也需要把记录到的信号通过无线传输传到体外，这可以通过公知的负载调制(load modulation)来完成。负载调制的本质是改变体内接收端电感的负载，这样通过电感耦合就可以改变体外发射端电感的等效阻抗，从而实现ASK(Amplitude Shift Keying，幅移键控)调制的信号。

当下，先进的植入式医疗仪器所采取的解决方案是：用一对耦合的电感线圈来同时实现无线供能和传输信号，即复用一个电感耦合通路。

例如：在Z.Tang等人的题为“Data transmission from an implantable biotelemeter by load-shift keying using circuit configuration modulator”(记载于IEEE Transactions on Biomedical Engineering，Vol.42，No.5，1995)的文章中公开了一种植入式无线电源接收及传输信号的电路，包括交直流转换器(也称之为整流器rectifier)、稳压模块(voltage regulator)、和信号调制开关(switch)，及要被驱动的负载电路(load circuit)，其中，在接收端电感的两端并联一个信号调制开关，通过闭合开关来旁路接收端电感从而改变接收端电感的负载，但旁路电流会引入功耗的损失。

再例如：在G.Wang等人的题为“Design and analysis of an adaptive transcutaneous power telemetry for biomedical implants”(记载于IEEETransactions on Circuits and Systems-I，Vol.52，No.10，2005)的文章中公开了另一种植入式无线电源接收及传输信号的电路，同样包括交直流转换器(也称之为整流器rectifier)、稳压模块(voltage regulator)、和信号调制开关(switch)，及要被驱动的负载电路(load circuit)，其中，在整流器模块的输出加入了一个串联的信号调制开关，通过打开开关来开路接收端电感的负载电路，但开路状态会切断到负载电路的电流，这时功耗浪费在接收端电感上。

可见，上述的两种电路解决方案在传输信号的过程中都产生了相当大的功耗的浪费，这对于植入式电子产品是不利的。

发明内容

本实用新型提供了一种植入式无线电能接收及传输信号电路，能够减少或避免功耗浪费，从而解决现有技术中存在的问题。

一种植入式无线电能接收及传输信号电路，包括：电感电容谐振电路、整流器、开关调制电路、第一负载供压电路和第二负载供压电路，其中，所述电感电容谐振电路由一个接收端线圈电感和一个接收端调谐电容并联构成；所述开关调制电路由两个并联的信号调制开关和一个反相器构成，所述两个并联的信号调制开关为第一信号调制开关和第二信号调制开关，第一信号调制开关的控制端和第二信号调制开关的控制端通过反相器相连，且第一信号调制开关的控制端接入数字调制信号；所述第一负载供压电路包括：由串联的第一稳压器和第一负载电路构成的第一电路、以及与所述第一电路并联的第一滤波电容；所述第二负载供压电路包括：由串联的第二稳压器和第二负载电路构成的第二电路、以及与所述第二电路并联的第二滤波电容；