用于能量传输的生物体植入式MEMS电感线圈的设计

摘要

为了能得到植入在生物体内,用于体内微型电子系统与体外设备信号和能量传输的高品质因数Q值和高电感量L值的MEMS电感线圈,本文首先对MEMS电感模型做了理论分析,然后在充分考虑功率传输要求、植入器件体积的限制以及制作工艺的可实现性的情况下,用高精度的3D电磁仿真软件HFSS,对电感的主要参数如圈数N、线宽W、导线间隙S、导线厚度H、导线材料M和衬底电导率σ作了优化设计.最终确定N=10、W=25μm、S=50μm、H=48μm、M为Cu、σ=0.1s/m.数值仿真的结果显示Q=17.6,L=55nH,fQMAX=240MHz,fself=1.2GHz,它们能很好地符合能量传输的功率要求和信号传输的带宽要求.