[发明专利]应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包

权利要求书

1.应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包，其特征在于：

包括微型毫米级螺旋结构天线L1、半有源RFID信号调制模块U1、低功耗微型控制器模块U2、能量供应模块C1，通过接收外部RFID信号，产生相应的微电刺激信号，由微线电极传入昆虫脑神经，对昆虫行为进行调制；

所述微型毫米级螺旋结构天线L1，由方形螺旋结构线圈组成，线圈圈数不小于2圈、不大于4圈，用于接受射频调制信号所包含的数字信息与能量，用于半有源RFID信号调制模块U1的数据传输与能量供应；

所述半有源RFID信号调制模块U1，接收由微型毫米级螺旋结构天线L1耦合的无线射频能量与无线通信信号，提供自身运行所需的部分能源，将读取到的信息储存在寄存器中，并通过反向散射进行信号返回；

所述低功耗微型控制器模块U2，通过使用无外部晶振的低功耗策略运行，用于读取半有源RFID信号调制的无线通信模块的数据，并产生相应的刺激命令，进行微电刺激输出；

所述能量供应模块C1，用于提供低功耗微型控制器模块U2工作所需能源，以及提供半有源RFID信号调制模块U1存储单元工作能源；

所述微型毫米级螺旋结构天线L1、半有源RFID信号调制模块U1、低功耗微型控制器模块U2、能量供应模块C1，采用二维异质集成工艺加工在同一个PCB基板上进行集成。

2.根据权利要求1所述的应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包，其特征在于：

所述PCB基板的介电常数不小于4.7，微型毫米级螺旋结构天线L1打印在所述 PCB基板上，用于减小微型毫米级螺旋结构天线L1的尺寸。

3.根据权利要求1所述的应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包，其特征在于：

所述半有源RFID信号调制模块U1采用调制芯片SL3S4011，所述低功耗微型控制器模块U2采用EM78P468N裸片。

4.根据权利要求3所述的应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包，其特征在于：

所述半有源RFID信号调制模块U1与低功耗微型控制器模块U2之间采用I²C总线通信。

5.根据权利要求4所述的应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包，其特征在于：

所述低功耗微型控制器模块U2通过间断开启I²C总线，在睡眠模式和低功耗模式之间进行转换，以降低运行功耗。

6.根据权利要求1所述的应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包，其特征在于：

所述低功耗微型控制器模块U2，读取半有源RFID信号调制模块U1的数据后进行PWM配置，并通过I/O口发送微电刺激信号到微线电极。

7.根据权利要求1所述的应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包，其特征在于：

所述能量供应模块C1采用微型超级电容器CPH3225A。

8.根据权利要求1所述的应用于小型昆虫机器人神经调控的超轻量级无线刺激背包，其特征在于：

所述二维异质集成工艺，采用在同一PCB基板上实现微型毫米级螺旋结构天线L1的打印、封装芯片贴装、MCU裸片引线键合以及用于键合线保护的环氧树脂覆盖与固化。