طراحی سیستمی یک گیرنده غیرهمدوس کم‌توان برای تحریک کاشتینه‌های عصبی بی‌سیم

در سال های اخیر فرستنده گیرنده های کم توان، کاربردهای وسیعی در زمینه مهندسی پزشکی پیدا کرده اند. در این مقاله طراحی و شبیه سازی سیستمی یک گیرنده کم توان قابل کاشت در بدن برای تحریک سلول های مغز ارائه شده است. گیرنده مورد نظر به صورت کم توان با نرخ داده بالا در باند رادیویی صنعتی، علمی و پزشکی (ism) برای استفاده در یک لینک دوسویه همزمان بی سیم جهت برقراری ارتباط بین سیستم کاشت شده در بدن و دنیای بیرون طراحی شده است. گیرنده ارائه شده  با ساختار غیرهمدوس در فرکانس 2.4 گیگاهرتز با مدولاسیون کلید زنی خاموشروشن (ook) کار می کند. این گیرنده دارای نرخ خطای بیت (ber) کمتر از 0.001 و  نرخ داده 100 مگابیت در ثانیه است. نتایج شبیه سازی سیستمی مدار پیشنهادی طراحی شده، بهره (s21)  26.4 دسی بل، تلفات برگشتی ورودی (s11) 39 دسی بل و عدد نویز (nf) 5.22 دسی بل را نشان می دهد. این نتایج مطابقت خوبی با محاسبات طراحی انجام شده دارد.

System Design of a Lowpower Noncoherent Receiver for Stimulating Wireless Neural Implants

In recent years, lowpower transceivers have found wide applications in medical engineering. In this paper, the system design and simulation of a lowpower implantable receiver are presented for the case of stimulating brain cells. The receiver shows a high data rate in the industrial scientific and medical (ISM) band for being used in a bidirectional wireless fullduplex link and communication between the implanted system and the outside world. The proposed receiver has a noncoherent structure and operates at a frequency of 2.4 GHz with onoff keying (OOK) modulation. This receiver has a bit error rate (BER) of less than 0.001 and a data rate of 100 Mbps. The simulation results of the proposed circuit show a 26.4 dB gain (S21), a 39 dB input return loss (S11) and a 5.22 dB noise figure (NF). The simulation results are in good agreement with the analytical calculations.