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研究论著RESEARCHWORK

一种植入式人体通信芯片的设计实现

陈玉俊

中国科学技术大学附属第一医院（安徽省立医院）医学工程处，安徽合肥230001

[摘要]目的提出一种植入式人体通信芯片的设计实现方案，通过植入芯片到人体中，以实现人与外部设备之间的无线通

信。方法首先，提出一个小型化、低功耗的通信芯片，该芯片集成了通信模块、处理器、模拟电源、数字电源等功能模

块，并采用了高度集成的硅片制造工艺，以满足植入式应用的需求；其次，提出一种有效的能量供给方案，通过远距离无

线充电技术为芯片提供能量，从而延长其使用寿命；最后，通过仿真和测试，验证植入式人体通信芯片设计的正确性和可

行性。结果仿真实验证明，该植入式人体通信芯片可以稳定地与外部设备进行通信，并能够实现数据传输和接收的功能。

同时该芯片具有小型化、低功耗和高度集成的特点，可以在人体内部稳定地工作，并能通过无线充电技术获得所需的能

量。芯片的回片测试显示，功能测试符合设计的预期。结论本文成功设计并实现了一种植入式人体通信芯片，为人与外部

设备之间的无线通信提供了新的解决方案，对于医疗领域、生物监测和人机交互等应用具有重要的意义，有望为未来植入

式人体通信技术的发展提供新的思路。

[关键词]植入式人体通信芯片；无线通信；无线充电技术；仿真实验

DesignandImplementationofAnImplantableHumanCommunicationChip

CHENYujun

DepartmentofMedicalEngineering,TheFirstAffiliatedHospitalofUniversityofScienceandTechnologyofChina

(AnhuiProvincialHospital),HefeiAnhui230001,China

Abstract:ObjectiveToachievewirelesscommunicationbetweenhumansandexternaldevicesbyimplantingthechipintothe

humanbody,toproposeadesignandimplementationschemeforanimplantablehumancommunicationchip.MethodFirstly,we

proposedaminiaturizedandlow-powercommunicationchip,whichintegratedfunctionalmodulessuchascommunicationmodule,

processor,analogpowersupply,anddigitalpowersupply.Itadoptedahighlyintegratedsiliconwafermanufacturingprocessto

meettherequirementsofimplantableapplications.Secondly,weproposedaneffectiveenergysupplyschemethatprovidepower

tothechipthroughlong-distancewirelesschargingtechnology,therebyextendingitslifespan.Finally,weverifythecorrectness

andfeasibilityofimplantablehumancommunicationchipdesignthroughsimulationandtesting.ResultsSimulationexperiment

resultsshowedthattheimplantablehumancommunicationchipcouldcommunicatestablywi