《電感耦合驅動的無源無線MEMS開關控制方法研究》是依託東南大學，由王立峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電感耦合驅動的無源無線MEMS開關控制方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王立峰
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
無源無線感測器和執行器是面向物聯網套用的前沿研究領域，適合於人體內部、食品/藥品容器等密封環境或機械旋轉等惡劣環境中套用。在無源無線微型感測器和執行器系統中加入開關控制單元十分必要。由於無源無線微型感測器和執行器系統通過無線方式進行傳輸和控制，且本身沒有電源或電池，因此加入的開關控制單元也必須是無線的、沒有電源或電池的。本項目首次提出了一種以電感耦合驅動的無源無線MEMS開關控制方案。本項目的核心研究內容是建立一套完整的電感耦合驅動的無源無線MEMS開關控制單元的設計理論和實現方法，包括（1）發射、接收電感線圈/線圈陣列的設計問題；（2）適用於無源無線系統的MEMS開關結構的設計和製備問題；（3）無源無線MEMS開關陣列控制系統設計和陣列選擇性控制問題。本項目的研究成果可為物聯網領域提供一種有較高參考價值的方法。
結題摘要
物聯網技術是世界信息產業的又一次革命，微型感測器和執行器是物聯網的核心技術之一。隨著物聯網技術的不斷發展，對微型感測器和執行器的要求也越來越高。在密閉環境或惡劣環境中，無源無線的微型感測器和執行器因為其無線控制、體積小、且不需要更換電池的優點，顯示出了巨大的優勢。但是，無源無線的微型感測器和執行器系統並不是每時每刻都需要採集數據，因此在無源無線微型感測器和執行器系統中加入開關控制單元十分必要。從國內外目前的研究來看，研究者正試圖通過多種途徑來對無源無線的感測器和執行器進行通斷或機械動作的控制。而無源無線的MEMS開關控制方法還未見報導。 本項目設計了一種以電感耦合驅動的無源無線MEMS開關控制方案，在無源無線微型感測器和執行器系統中加入MEMS開關作為控制單元。分別對電感耦合驅動的無源無線控制單元和MEMS開關進行了電路設計，建立一套完整的電感耦合驅動的無源無線MEMS開關控制單元的設計理論和實現方法，主要研究內容和創新點包括： 首先介紹了電感耦合系統的理論基礎，對影響能量傳輸效率的因素作了分析，為後續的電路設計打下了理論基礎。接著提出了電感耦合驅動的無源無線開關控制系統，系統包括兩部分：初級系統和次級系統，主次系統間通過電感耦合進行能量傳輸，次級系統與MEMS開關相連，通過初級系統發射不同頻率的信號，控制不同的MEMS開關的通斷。然後，設計並製備了適用於無源無線系統的MEMS開關，設計了三種橫向靜電叉指驅動MEMS開關，採用SOIMUMPs工藝進行製造。最後通過實驗實現了無源無線MEMS開關陣列控制系統設計和陣列選擇性控制。
