← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2023第11期RF & Wireless65nmEnergy HarvestingNeural Interface
An 8-Shaped Antenna-Based Battery-Free Neural-Recording System Featuring 3 cm Re
基于8字形天线的无电池神经记录系统，实现3厘米无线通信范围。
65nm CMOS, 3cm通信范围, 140 pJ/bit能效
无线神经记录无电池8字形天线节拍脉冲无线电植入式设备
▸创新点1：8字形重叠天线设计（方法创新） - 采用独特的8字形重叠结构，有效缩小天线尺寸至毫米级（4.7×4.7mm），同时实现3cm远距离无线能量传输，解决了植入式设备中天线尺寸与传输距离的矛盾问题。
▸创新点2：节拍脉冲无线电技术（电路创新） - 提出新型beat impulse radio架构，通过脉冲调制方式实现140pJ/bit的超低功耗通信，显著提升能量效率，支持无电池工作模式。
▸创新点3：无电池完全无线系统集成（系统创新） - 整合WPT与神经信号采集模块，在65nm CMOS工艺上实现全集成化设计，通过动物实验验证系统在活体大鼠中的实际工作性能。
▸创新点4：双天线功能复用技术（方法创新） - 通过8字形天线的几何重叠设计，实现单天线同时承担能量接收与信号发射双重功能，避免传统双天线方案的空间浪费问题。
Abstract
Wireless neural recording is envisaged to be an
effective way of monitoring neural behaviors in long term,
which requires a miniature device deeply implanted in the brain
tissue. Wireless power transfer (WPT) enables neural-recording
devices to be battery-free, while it’s challenging to realize
a centimeter-level telemetry range through a millimeter-scale
implantable antenna. In conventional battery-free wireless tech-
niques, backscatter radios show limited communication range,
whereas dual-ant