植入式器件在現(xiàn)代醫(yī)療領(lǐng)域中越來越受到重視,它的出現(xiàn)給患者帶來了一些新的治療方式,但是植入式器件通常是用鋰離子電池進(jìn)行供電,當(dāng)電池電量用完時(shí)需要手術(shù)進(jìn)行更替,這會(huì)給患者帶來極大的痛苦。而采用無線能量傳輸技術(shù)可以有效解決植入式器件的這些問題。本文研究的植入式超聲耦合式無線能量傳輸技術(shù)是一種新興的技術(shù)手段。相比于電感耦合式無線能量傳輸和電容耦合式無線能量傳輸,超聲耦合式無線能量傳輸技術(shù)不僅可以在金屬介質(zhì)中進(jìn)行傳輸,而且能量更易于集中,在很多場合（比如在深度植入的植入式醫(yī)療應(yīng)用中）具有更高的能量傳輸效率。此外,超聲耦合式無線能量傳輸技術(shù)還具有不存在電磁輻射和電磁干擾等問題,對工作環(huán)境的適應(yīng)性和可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是當(dāng)前超聲耦合式無線能量傳輸技術(shù)仍存在傳輸效率較低的問題。對此,本文開展了超聲耦合式無線能量傳輸系統(tǒng)的建模研究,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了基于立方體結(jié)構(gòu)壓電換能器的全向超聲耦合式無線能量傳輸系統(tǒng)的研究與使系統(tǒng)獲得最大功率傳輸?shù)淖杩棺儞Q網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究。首先,介紹了超聲耦合式無線能量傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀,分析了超聲耦合式無線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)模型及基本原理。其次,針對傳統(tǒng)圓盤型結(jié)構(gòu)接收端在植入人體時(shí)會(huì)產(chǎn)生一... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容
第2章 UPT技術(shù)的基本原理
    2.1 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
    2.2 超聲波在介質(zhì)中的傳播特性
        2.2.1 超聲波在介質(zhì)中的衰減
        2.2.2 超聲波傳播時(shí)產(chǎn)生的聲場
        2.2.3 傳輸介質(zhì)的聲阻抗
        2.2.4 超聲波的反射、透射和衍射
    2.3 超聲換能器的工作原理
        2.3.1 壓電效應(yīng)
        2.3.2 機(jī)電類比模型建立
    2.4 阻抗匹配
        2.4.1 聲阻抗匹配
        2.4.2 電阻抗匹配
    2.5 本章小結(jié)
第3章 植入式微型全向UPT技術(shù)研究
    3.1 超聲換能器理論建模
    3.2 接收端的仿真模型設(shè)計(jì)
    3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.4 小結(jié)
第4章 基于最大功率傳輸?shù)淖杩棺儞Q電路設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)最大功率傳輸條件推導(dǎo)
        4.1.1 發(fā)送端最大發(fā)送功率條件推導(dǎo)
        4.1.2 接收端最大輸出功率條件推導(dǎo)
    4.2 發(fā)送端阻抗變換技術(shù)
        4.2.1 LC型阻抗變換技術(shù)
        4.2.2 π型阻抗變換技術(shù)
        4.2.3 T型阻抗變換技術(shù)
    4.3 接收端阻抗變換網(wǎng)絡(luò)
        4.3.1 LC型阻抗變換網(wǎng)絡(luò)
        4.3.2 π型阻抗變換網(wǎng)絡(luò)
        4.3.3 T型阻抗變換網(wǎng)絡(luò)
    4.4 阻抗變換網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.4.1 發(fā)送端阻抗變換網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.4.2 接收端阻抗變換網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)
    4.5 仿真驗(yàn)證
        4.5.1 發(fā)送端仿真驗(yàn)證
        4.5.2 接收端仿真驗(yàn)證
    4.6 實(shí)驗(yàn)測試
        4.6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        4.6.2 測試結(jié)果與分析
    4.7 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、專利及參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超聲波無線能量傳輸系統(tǒng)建模[J]. 李志堅(jiān),莊甘霖,吳朝暉,李斌,張秀來.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[2]超聲波無線電能傳輸系統(tǒng)電氣建模方法（英文）[J]. Leung Ho Fai,戴欣,呼愛國.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(19)
[3]海下超聲耦合無線電能傳輸系統(tǒng)電學(xué)阻抗變換技術(shù)[J]. 許康,陳希有,劉丹寧.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(17)
[4]基于PZT的超聲波無接觸能量傳輸系統(tǒng)的研究[J]. 鄒玉煒,黃學(xué)良,柏楊,譚林林.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(09)
[5]利用超聲波方式實(shí)現(xiàn)無線電能傳輸?shù)目尚行缘难芯縖J]. 張建華,黃學(xué)良,鄒玉煒,柏楊.  電工電能新技術(shù). 2011(02)
[6]電壓型ICPT系統(tǒng)功率傳輸特性的分析與優(yōu)化[J]. 孫躍,夏晨陽,趙志斌,翟淵,楊芳勛.  電工電能新技術(shù). 2011(02)
[7]基于超聲波的無線電能傳輸?shù)难芯縖J]. 柏楊,黃學(xué)良,鄒玉煒,丁曉辰.  壓電與聲光. 2011(02)

碩士論文
[1]海水介質(zhì)超聲波耦合無線電能傳輸技術(shù)研究[D]. 許康.大連理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3185507