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无线发展趋势和解决方案在便携式医疗设计中的应用

2012年02月07日 ?? 收藏0
虽然消费类应用设备总有一些精通科技(tech-savvy)的用户,并可以给他们推荐一系列功能集和附件功能,但是典型的医疗终端用户可能各式各样,从居家病人到医院里照顾严重病人的护士,对功能均有特定的需求。作为终端设备,医疗器材必须可靠且易于使用。满足上述需求的技术业已可用,更重要的是,这些技术也正引领和推动当前的设计趋势。如果设计人员想要了解去哪里寻找合适的技术并如何应用,那么手机技术则是现成的和容易利用的。

移动医疗设备通常具备特定的用途,如脉搏血氧仪或血糖仪,这些设备完成其核心任务非常出色。这些便携设备演变成具有多传感器,完成日常任务和数据趋势的记录,但在显示屏有限的小型手机上保留这些信息并不实际。有两种通用方法从手机或其接口获取这些数据:无线或者USB。不久以前,使用的是可移动储存卡,但即使只是把它们取下或插入PC这样简单的工作也是很麻烦的。

无线趋势和解决方案

现在的医用手机设计支持两项标准:低功率蓝牙(Bluetooth)和ZigBee。在无线医疗远程监测服务(Wireless Medical Telemetry Service,WMTS)以及工业科学和医疗(ISM)领域,也有一些基于专有技术的解决方案,其频带范围为400MHz~2.5GHz,当然,这仍然属于移动电话的频带。频带选择将取决于应用需求以及与接收器距离远近,设备尺寸和可用功率也将影响频带。不管频率选择如何,对于所有无线应用,功率也是常见的两难问题,但这也是我们在移动手机行业中利用半导体技术最多的地方。我们选择单节锂离子电池作为可充电的电源,以便最好地应用此项技术。虽然AA干电池和钮扣电池也可用,但是它们的低电压经常需要较昂贵的降低/升压拓扑,而且第二电源选件不是那么普遍。

无线技术的核心难题是其动态功率需求,无线收发器无法工作在持续广播或接收模式下,而是按照应用需要来发送或接收脉冲式数据。而这种脉冲式工作在电池供电轨(Vbatt)上是最难做到的。将无线收发器偏压通过电容组直接连接至电池是一种解决方案,但可充电电池有着太大的工作电压范围,通常是2.5~4.2V。针对芯片核心供电轨必须使用 DC/DC降压转换器。这可使Vbatt保持稳定,且不会使最终连接至Vbatt的传感器下游因欠压,而影响其数据准确性。


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