ارائه مدل مصرف توان در فرستنده های قابل کاشت در بدن

با توجه به محدودیت های پزشکی موجود در قطعات قابل کاشت در بدن، چگونگی مصرف انرژی در این قطعات به عنوان یک چالش جدی در پیش روی طراحان اینگونه سیستم ها مطرح می باشد و منجر به تحقیقات گسترده ای بر روی انواع تکنیک های کاهش مصرف انرژی در این قطعات پزشکی چه در سطح سیستم و چه در سطح مدار شده است. با بررسی هایی که بر روی قسمت های مختلف اینگونه سیستم ها از لحاظ میزان انرژی مصرفی انجام شده است، بلوک فرستنده/گیرنده به عنوان گلوگاه مصرف انرژی این قطعات بیشترین تاثیر را در مصرف انرژی اینگونه قطعات دارد. از این رو طراحی هر چه بهینه تر فرستنده و گیرنده در این قطعات از دیدگاه مصرف انرژی تاثیر بسزایی در افزایش طول عمر باتری این قطعات دارد. در این پایان نامه در راستای کاهش مصرف انرژی قطعات قابل کاشت در بدن بررسی کاملی در مورد میزان مصرف انرژی فرستنده های اینگونه سیستم ها به عنوان یکی از پرمصرف ترین بلوک ها انجام شده است. این بررسی در دو بخش سیستمی و مداری انجام شده است. در بخش سیستمی مدلی جهت بهینه سازی انواع فرستنده ها با توجه به ساختارهای مداری مختلف ارائه شده است. ساختار فرستنده ها با توجه به تفاوت های عمده در پیاده سازی در یک تقسیم بندی اولیه به دو دسته فرستنده های شامل باتری و فرستنده های فاقد باتری تقسیم شده اند. با توجه به نوع مدولاسیون و ساختار مداری فرستنده های شامل باتری به چند دسته مختلف تقسیم شده اند و به ازای هر دسته یک مدل مصرف انرژی ارائه شده است که در نهایت بر اساس مدل های ارائه شده ساختارهای موجود با یکدیگر مقایسه شده اند و پیشنهاداتی جهت استفاده از هر کدام از آنها در کاربردهای مختلف ارائه شده است. در فصل چهارم نیز به میزان مصرف انرژی سیستم های بدون باتری مدل اشاره شده است و پارامترهای تاثیرگذار در مصرف انرژی این سیستم ها معرفی شده اند. در بخش دوم به مسائل مداری در فرستنده های قطعات پزشکی قابل کاشت در بدن پرداخته شده است. در بخش اول تحلیلی کامل در مورد اسیلاتور که به عنوان پرمصرف ترین بلوک یک فرستنده می باشد انجام شده است. در بخش دوم، ساختاری جدید برای اسیلاتور جهت استفاده در فرستنده های اسیلاتوری ارائه شده است که با حذف بلوک های جانبی جهت پایدارسازی فرکانس نوسان نزدیک به 30 درصد مصرف انرژی اینگونه سیستم ها را کاهش می دهد.