طراحي و بهينه سازي لينك انتقال توان بي سيم براي ادوات قابل كاشت پزشكي

كارشناسي ارشذ

سيستم انتقال توان به روش القايي كه مبتني بر دو يا چند سيم پيچ است عموماً براي انتقال توان بي¬سيم و انتقال داده براي كاشتينه هاي پزشكي مورد استفاده قرار مي گيرد. از آن جايي كه نظارت بر عملكرد بافت بايد دائمي و پيوسته صورت پذيرد، بنابراين يكي از اساسي ترين بخش هاي يك سيستم قابل كاشت در بدن تامين توان مورد نياز آن است كه بتواند با كمترين آسيب به بافت بدن اين مهم را برآورده سازد. چالش-هاي عمده موجود در انتخاب منبع توان براي سيستم هاي قابل كاشت در بدن محدوديت اندازه، عدم دسترسي، نياز به كار مداوم و زيست سازگاري است. دستيابي به بازده انتقال توان بالا نيازمند بهينه سازي هندسي سيم پيچ ها، ضريب تزويج و ضريب كيفيت بالا است. اين پايان¬نامه يك دستگاه انتقال توان بي سيم صفحه اي براي فراهم كردن توان مورد نياز يك كاشتينه در سر را معرفي مي كند. ازجمله اهداف و مزيت هاي اصلي سيستم پيشنهادي رسيدن به يك بازدهي مطلوب و بهينه براي انتقال توان است. در اين جا سيستم پيشنهادي دو سيم پيچه و تك لايه است كه در فركانس 13/56 مگاهرتز كار مي كند. فرايند بهينه سازي با الگوريتم ژنتيك و روش تكرار در نرم افزار MATLAB و HFSS انجام شده است. در واقع، به دليل وجود بيشمار نقطه اكسترمم در تابع بازده انتقال توان لينك القايي، براي پيدا كردن مقدار بهينه بازده، از الگوريتم ژنتيك كمك گرفته شد و به بازده78/6 درصد دست يافتيم و براي اطمينان از بهينه بودن هر پارامتر، بازده انتقال توان به ازاي تغيير هر پارامتر در محدوده مشخص بررسي گرديد. بازده در حالتي كه فاصله بين سيم پيچ فرستنده و گيرنده 10ميليمتر است و در شرايط خلاء قرار دارد به مقدار بيشينه 87 درصد رسيد. همچنين تاثير بافت سر روي بازدهي توان، شبيه سازي شده است كه به 81/4 درصد كاهش يافته است و ميزان نرخ جذب ويژه براي سيستم طراحي شده نيز مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه سيستم پيشنهادي استانداردهاي پزشكي را اقناع ميكند.

194704

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك

دكتر جواد ياوند حسني