JSSC 2011第6期RF & Wireless0.18μm

A Supply-Rail-Coupled eTextiles Transceiver for Body-Area Networks

本文提出了一种基于电子纺织品的收发器，用于体域网的高效通信与远程充电。

0.9V, 10Mb/s, 3.2pJ/bit, 96% power transfer efficiency

电子纺织品体域网远程充电差分信号高效通信

▸创新点1：采用电源轨耦合差分信号技术（电路创新），通过将信号耦合到电源轨上实现高效通信，显著降低功耗，在0.9V工作电压下实现10 Mb/s速率，功耗仅3.2 pJ/bit，比传统BAN接收机前端效率提升20倍以上。

▸创新点2：实现通信与远程充电的时间共享（系统创新），通过智能调度机制在同一导电纱线介质上分时复用通信和充电功能，远程充电效率高达96%，解决了穿戴节点持续供电难题。

▸创新点3：集成数字基带与介质访问控制器（系统集成创新），将数字处理单元与射频前端单片集成，实现完整收发功能，连续工作功耗仅110μW，显著提升系统紧凑性和能效比。

▸创新点4：采用超电容作为穿戴节点电源（电源架构创新），配合高效无线充电系统，克服传统电池体积限制，实现柔性电子纺织品的轻量化与可穿戴性优化。

Abstract

This paper presents a transceiver that communicates over electronic textiles as an alternative, energy-ef ﬁcient commu- nication medium for body-area ne twork (BAN) applications. The proposed eTextiles network architecture consists of a two-wire con- ductive yarn medium, body-worn nodes, and a basestation used for data collection and medium-access control. Fabricated in 0.18 m CMOS technology, the eTextiles transceiver employs supply-rail- coupled differential signaling to ef ﬁciently time-share