面向智能隐形镜的共振磁导准准静态耦合的高效通信与供电

提出了一种双线圈可穿戴系统，用于在项链中的发射线圈与智能隐形镜中的接收线圈之间实现无线通信和供电，项链在视觉上几乎不可见，而传统可穿戴设备（如眼镜或头带）中的线圈则明显可见。磁导准准静态（MQS）场耦合可实现项链发射器与隐形镜接收器之间的通信，使其能够用于AR/VR和健康监测。只要接收线圈位于由发射线圈产生的磁场内，即可通过MQS场耦合持续维持通信，尽管存在线圈错位。共振频率调谐可提高系统效率。对线圈错位情况进行了系统性能测试，显示在各种情景下的最大路径损耗变化在10 dB以内，表明系统具有较好的鲁棒性。采用有限元法（FEM）分析用于高效无线数据传输和供电。系统的通信信道容量为4.5 Mbps，带宽为1 MHz。仿真结果显示，有无人体组织对路径损耗的差异几乎可以忽略不计，因为在30 MHz以下的MQS频率下，磁导耦合不受人体组织影响，由于组织和空气的磁导率相似。因此，首次展示了在轴向距离为15 cm且横向距离超过9 cm的情况下，通过共振MQS耦合实现智能隐形镜的高效通信与供电，以支持AR/VR和健康监测。