2。2  设计指标 6

2。3  技术优势 7

2。4  本章小结 8

第三章 射频能量收集电路设计 9

3。1  接收模块 9

3。1。1 天线 9

3。1。2  匹配网络 10

3。2  射频前端模块 12

3。3  本章小结 14

第四章 神经刺激器电路设计 15

4。1  低功耗 MCU 15

4。2  微神经刺激器 16

4。3  开关 16

4。4  镜像电流源 17

4。5 H 桥正负脉冲输出 18

4。6 PWM1/2 产生 19

第五章 射频能量供电的神经刺激器相关测试 21

5。1 射频能量供电的神经刺激器 PCB 板设计 21

5。2 模拟测试与系统仿真 22

5。3 射频能量供电的植入式神经刺激器实物图 23

5。3。1  实物图展示 23

5。3。2  实物电路测试 25

5。4  本章小结 26

结论 27

致谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

1。1 研究背景及意义

1。1。1 研究背景

在临床上，神经功能失调等病症，主要表现为患者明显残障。例如癫痫、帕金森 综合征等疾病，始终无法使用药物治疗获得突破性成果。传统的药物治疗对患者的身 体肾脏功能损害较大，其明显的副作用迫使医学研究寻求更有效的解决办法。植入式 神经刺激器应运而生，经过一个多世纪的设计、创新和改良，其微创性、资源节约性、 低功耗性获得广泛认可，并在临床上得以实践，可调节、并发症少[1]等特点使得植入 式神经刺激器成为医疗中有效治疗神经功能疾病的极佳选择。论文网

传统的人工耳蜗[2]已被应用于绝大多数耳疾患者，并在恢复听力方面取得显著的 成果，低成本，高质量的人工耳蜗在近半个世纪的研究中更新换代并不断发展，脊髓 刺激器，脑深部刺激器，迷走神经刺激器与此同时得到发展和创新，并成为市场上发 展最快，应用最广，可信任度最高的几种产品，并获得美国 FDA 临床认可。实物的 便携性，低功耗性，临床微创性一直是研究者所面临的主要问题。电池的使用无可避 免地增大神经刺激器的体积，而且电池的使用寿命相当有限，在临床上更换电池会对 患者的身体造成二次伤害，可能导致无线设备工作状态不稳定，在花费较高的同时， 废旧电池也会造成环境污染，所以用电池供电的无线设备势必在发展中成为历史，被 新兴科技所取代。文献综述

无线通信技术经过近半个世纪的发展，世界各地的无线发射器时时刻刻地向外界 发射射频能量。例如基站或者手机等无线发射器发出的“免费”射频能量是可被收集 的，并且收集到的能量可为一些低功耗的系统供电，可减少电池需求，降低系统功耗。 这种供电方式完全可以应用于植入式神经刺激器中，将环境资源高效转换，延长神经 刺激器的使用寿命，使患者避免二次手术伤害。