本实用新型专利技术公开了一种人体作为传输介质的无线通信设备，包括无线发射器、无线接收器、第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板共同组成一个静电场，所述的无线发射器与第一电极板连接，无线接收器与第二电极板连接，无线发射器包括第一微控制器、光电隔离模块、半桥驱动模块、差分放大电路、LC串联谐振电路，第一微控制器通过光电隔离模块与半桥驱动模块连接，半桥驱动模块通过差分放大电路与LC串联谐振电路连接，LC串联谐振电路与第一电极板连接，其优点是通过提高发射功率来增加信号传输距离，解决了便携式需求如设备能放在背包，手提包等地方也可以实现人体通信。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种无线传输设备，尤其涉及一种人体作为传输介质的无线通信设备。
技术介绍
无线通信技术飞速发展，极大地便利了人类的生活。为了适应不同场合，不同条件下的无线数字接入，各种类型的网络应运而生。包括无线局域网(Wireless Local AreaNetworks，WLAN)、无线个域网(Wireless Personal Area Network, WPAN)都是当下研究的热点。而WLAN与WPAN都不是很适用于距离<2m，附着与人体表面或置于人体内部的设备或传感器之间的通信。为了适应这一新的需求，无线体域网(Wireless Body Area Networks,WBAN)应运而生。人体通信与传统的基于RF(Rad1 Frequency)的射频无线通信不同，它以“人”为通信媒介，通过耦合方式在人体近端进行信息传输，其应用于无线体域网具有以下优点:首先它是以“个人”为中心建立的一个网络，通信距离仅限于个人，使得每个网络专属于每个人，网络的保密性和通信稳定性好。在建筑施工以医疗保健及个人娱乐方面，这些装置在人体上的设备，诸如腕表式计算机，头戴式显示器，植入型设备等都已经得到了广泛应用。人体通信(intra-body communicat1n, IBC)技术将人体本身作为电信号传输介质，实现电信号的体内传输，形成一种新颖的短距离通信方式。较之常见的无线通信技术，IBC有着功耗极低、无需天线设计和频段限制、辐射小、传输距离仅限于人体等特点，其基本原理是在人体表面形成一个小的电场，附着于人体表面，或与人体直接接触，或十分靠近人体的设备之间以此进行信号的传输。电场信号传输的方式可根据信号耦合方式不同大致分为两种:电流親合和电容親合。两种耦合方式在人体通信中的收发器都要包含两部分，即发射器(TX)和接收器(RX)，并且各自与两个电极相连。区别是对于电流耦合而言，在实现信号传输时，需要收发器设备紧紧固定在人体上，并且电极要直接与人体皮肤接触。电容耦合方式是利用发射端电极板的振荡产生电势差，进而引起人体近端产生电场变化，接收端通过检测到这个电场变化来实现人体通信。而人体作为传输介质完全笼罩在这个振荡所产生的电场范围内，而设备则不需要与人体进行直接的接触便可进行通信。正如人体被看作一个的导体，并且人体与外界环境之间形成了很大的电容器，信号在电容器两“极板”间形成的电阻中以静电场的方式传播。但是在电容耦合传输模式中，由于设备的信号传输距离有限，电极需要尽量靠近人体，信号传输不便。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种提高发射功率、增加传输距离的基于人体的无线传输设备。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:—种人体作为传输介质的无线通信设备，包括无线发射器、无线接收器、第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板共同组成一个静电场，所述的无线发射器与第一电极板连接，所述的无线接收器与第二电极板连接，其特征在于所述的无线发射器包括第一微控制器、光电隔离模块、半桥驱动模块、差分放大电路、LC串联谐振电路，所述的第一微控制器通过光电隔离模块与半桥驱动模块连接，所述的半桥驱动模块通过差分放大电路与LC串联谐振电路连接，LC串联谐振电路与第一电极板连接。本技术进一步的优选方案:所述的第一微控制器包括型号为MSP430G2452-TI的第一芯片，所述的光电隔离模块包括型号为TLP2958-T0SHIBA的第二芯片，所述的半桥驱动模块包括型号为IRS2183-1R第三芯片，所述的差分放大电路包含型号为AUIRFP4568-1R的第四芯片和第五芯片，所述的LC串联谐振电路包括电感和电容。信号源由MSP430G2452-TI微处理器产生(频率和占空比可调)，初始设定频率为125KHZ (和谐振电路的频率一致)，其占空比由软件设定，发送电路由12V直流电源供电，输出电流采样使用TLP2958-T0SHIBA，MOS管驱动电路采用IRS2183-1R半桥式M0SFET/IGBT驱动器，IRS2183-1R驱动两块相同的AUIRFP4568-1R实现差分放大，接电感电容实现125K震荡，本系统中谐振频率f = 125KHZ，测得L = 0.160mH，计算得到电容C = 0.0luF,在此基础上微调电容使系统达到谐振点后加入电极，从而实现要求。TLP2958-T0SHIBA是DIP8小型封装5Mbps高速IC耦合器。具有广泛的工作电源电压范围和工作环境温度范围，同时可保持较低的输入电流特性(IFT = 1.6mA(最大值))。它们具有更广泛的低压侧工作电源电压范围(VCC = 3至20V)，现在可以在3.3V电源电压下工作。另外，它们可以在高温下工作，可支持工作环境温度ToprS 125°C)。另外可保证220ns的最大脉宽失真。IRS2183是国际整流器公司(IR)驱动集成电路，这种适于功率MOSFET、IGBT专用栅极驱动集成电路，可用来驱动工作在电压高达600V的电路中的N沟道功率MOS器件。采用一片IRS2183可完成两个功率元件的驱动任务，其内部采用自举技术，使得功率元件的驱动电路仅需一个输入级直流电源；可实现对功率MOSFET和IGBT的最优驱动，还具有完善的保护功能。本技术进一步的优选方案:所述的第一芯片的1管脚连接第二芯片的Anode引脚连接，所述的第二芯片的Cath引脚与第二芯片的GND引脚连接，所述的第二芯片的GND引脚与所述的第三芯片芯片的LO引脚连接，所述的第二芯片的VO引脚与所述的第三芯片的LIN引脚连接，所述的第二芯片的VO引脚与第三芯片的HIN引脚连接，所述的第二芯片的VCC引脚与所述的第三芯片的VB引脚与第三芯片的VS引脚连接，所述的第三芯片的VS引脚和第四芯片中的MOS管的源极连接，所述的第三芯片的VB引脚和第四芯片中的MOS管的源极连接，所述的第三芯片的VS引脚和第五芯片中的MOS管的漏极连接，所述的第三芯片的VB引脚和第五芯片中的MOS管的漏极连接，所述的第三芯片的HO引脚和第四芯片中的MOS管的栅极连接，所述的第三芯片的LO引脚和第五芯片中的MOS管的栅极连接，所述的第四芯片中的MOS管的源极与第五芯片中的MOS管的漏极连接，所述的LC串联谐振电路包括电容和电感，电感的一端与电容的一端连接，所述的第四芯片中的MOS管的源极与LC串联谐振电路中的电容连接，所述的电容的一端连接第一电极板，所述的电容的另一端连接第二电极板。本技术进一步的优选方案:所述的电容的容量为0.0luF0本系统中谐振频率f = 125KHZ，测得 L = 0.160mH，计算得到电容 C = 0.0luF本技术进一步的优选方案:所述的无线接收器包括当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种人体作为传输介质的无线通信设备，包括无线发射器、无线接收器、第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板共同组成一个静电场，所述的无线发射器与第一电极板连接，所述的无线接收器与第二电极板连接，其特征在于所述的无线发射器包括第一微控制器、光电隔离模块、半桥驱动模块、差分放大电路、LC串联谐振电路，所述的第一微控制器通过光电隔离模块与半桥驱动模块连接，所述的半桥驱动模块通过差分放大电路与LC串联谐振电路连接，LC串联谐振电路与第一电极板连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王良明，陈小波，陆飞勇，周荷玲，
申请(专利权)人：宁波良和路桥科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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