[发明专利]用于植入式医疗仪器的上行近场通信接收机

说明书

技术领域

本发明涉及智能植入式医疗仪器，尤其涉及一种用于植入式医疗仪器的上行近场通信接收机。

背景技术

智能植入式医疗仪器一般具有生物传感和生物激励两类功能。生物传感是用于检测生物体征信息，例如采集脑电神经信号；生物激励是用于调节生物体征，例如抵消心脏肌肉无规律的颤抖。为了实现上述两类功能，植入式医疗仪器通常包括体外设备和植入人体的体内设备构成。其中，体外设备提供能量并调整治疗状态，包括供能、近场通信和控制单元等部分；体内设备用于实现传感和激励，包括获能、近场通信、传感器、激励器和控制单元等部分。

通信距离小于十倍的载波波长时称为近场通信，不同于远场通信，电磁场不再以辐射而以耦合的形式实现通信。对于植入式医疗仪器的近场通信中，体内设备所采集的体征数据(待发送数据)是实时监测体征数据并依此调整治疗状态的重要依据，因此，如何实时高效地将待发送数据发送到体外是当前需要解决的技术问题。

现有技术中，对于植入式医疗仪器大多采用负载调制方式，通过改变人体内设备中获取线圈所连接负载的大小，改变体外设备中供能线圈的感生阻抗变化，从而实现线圈中供能载波的幅度变化，实现上行通信。该方法的实现电路相对简单且容易集中在植入式系统中。负载调制的上行通信方法需要体内外的线圈具有较大且比较稳定的耦合系统，并且需要体外供能线圈能感生出较大的负载阻抗变化，以产生足够的幅度调制变化(大于2％)克服噪声和干扰，从而实现体外设备与体内设备可靠通信。然而，植入体内的获能线圈的尺寸不能太大，使得与供能线圈的耦合系统不大，并且人体活动时会使获能线圈的耦合系数不稳定，导致负载阻抗变化会影响体内设备供能的稳定性，同时降低了无线供能的效率。还有技术文献通过设置多对感应线圈分别实现供能和上下行通信，该方案可以改善通信电路对供能效率的影响并获得较宽通信频带范围。

上文中多线圈方案和复用线圈的近场通信方案都需要一种低噪声且抗强干扰的接收机，该接收机接收来自体外线圈所感应到的通信载波。现有技术中一般接收机是为远场通信而设计，例如超外差接收机，从天线接收信号经高频放大器放大后，混频器对放大后的信号与本地振荡信号进行变频得到中频信号，再经中频放大、检波和低频放大后输出。但是，一般接收机不能满足上行近场通信对输入噪声、抗干扰和接收灵敏度的要求。

发明内容

本发明的其中一个目的在于提供一种用于植入式医疗仪器的上行近场通信接收机，以解决现有技术中一般接收机不满足上行近场通信需求的技术问题。

本发明实施例提供了一种用于植入式医疗仪器的上行近场通信接收机，包括：体外线圈、滤波器和数字解调器，其中，

所述滤波器的第一信号输入端与所述体外线圈的第一端连接，第二信号输入端与所述体外线圈的第二端连接并连接公共端电压；所述滤波器的信号输出端与所述数字解调器的信号输入端连接；

所述体外线圈，用于发射无线供能载波与耦合接收来自体内线圈的上行通信载波；

所述滤波器，用于抑制所述无线供能载波并放大所述上行通信载波；

所述数字解调器，用于对所述上行通信载波进行解调以获取发送的数据。

可选地，所述滤波器包括：前级分压单元、低噪声预放大单元、第一级低通滤波单元、第一级高通滤波单元、高增益放大单元、第二级低通滤波单元、第二级高通滤波单元和驱动单元，其中，

所述前级分压单元的第一信号输入端连接所述滤波器的第一输入端，所述前级分压单元的第二信号输入端连接所述滤波器的第二输入端，所述前级分压单元的信号输出端与所述低噪声预放大单元的信号输入端连接；所述第一级低通滤波单元的信号输入端与所述低噪声预放大单元的信号输出端连接，所述第一级低通滤波单元的信号输出端与所述第一级高通滤波单元的信号输入端连接；所述高增益放大单元的信号输入端与所述第一级高通滤波单元的信号输出端连接，所述高增益放大单元的信号输出端与所述第二级低通滤波单元的信号输入端连接；所述第二级高通滤波单元的信号输入端与所述第二级低通滤波单元的信号输出端连接，所述第二级高通滤波单元的信号输出端与所述驱动单元的信号输入端连接；所述驱动单元的信号输出端连接所述滤波器的信号输出端。

可选地，所述前级分压单元包括：第一电阻和第一电容，其中，所述第一电阻的第一端与所述前级分压单元的第一信号输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接；所述第一电容的第二端连接公共端电压。

可选地，所述前级分压单元的输入阻抗大于或者等于10K欧。