Aplicação de um modulador PPSK em um sistema de biotelemetria com enlace indutivo de três bobinas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Zanoni, Luian Halisson
• Orientador(a): Bertotti, Fabio Luiz
• Banca de defesa: Bertotti, Fabio Luiz , Laskoski, Gustavo Theodoro , Denardin, Gustavo Weber , Bernardi, Ricardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Bioengenharia; Acoplamentos; Modulação (Eletrônica); Energia - Transferência; Comunicação e tecnologia; Bioengineering; Couplings; Modulation (Electronics); Energy transfer; Communication and technology
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4685

Enlaces indutivos são amplamente usados em sistemas de biotelemetria pelo fato de permitir, simultaneamente, o fornecimento de energia e a comunicação de dados com uma unidade implantável. Os primeiros enlaces indutivos com duas bobinas foram aplicados extensivamente, apesar da relativa baixa eficiência na transferência de energia (PTE) para o implante. Com intuito de aumentar a PTE, enlaces com múltiplas bobinas foram propostos. Moduladores baseados na técnica de modulação Load Shift Keying (LSK) são comumente empregados no implante para transmissão de dados (uplink) devido a simplicidade do circuito. Apesar disso, a comutação de uma carga no circuito de alimentação da unidade implantável provoca perda significativa de energia. Para superar esse inconveniente, um modulador Passive Phase Shift Keying(PPSK) foi proposto e viabilizado até o momento em enlaces indutivos com duas bobinas apenas. O presente trabalho busca demonstrar que um modulador PPSK pode ser aplicado em sistemas de biotelemetria com enlaces indutivos com mais de duas bobinas, aliando as vantagens de ambos. A hipótese foi validada a partir de um enlace formado por três bobinas, representando-se o implante por meio de um sistema microcontrolado, permitindo simular a aquisição de sinais e transmissão dos dados resultantes via modulador PPSK. Nos experimentos realizados foi possível enviar dados a uma taxa de até 100 kbps para uma distância entre bobinas de 18 mm, sendo possível prover uma potência de 30 mW para o sistema microcontrolado.