腦深部電刺激中的平面線圈信號(hào)耦合技術(shù)

　　由于初級(jí)線圈可以放在大腦頭皮外側(cè)，所以對(duì)初級(jí)線圈大小和形狀的要求不如上述次級(jí)線圈嚴(yán)格，只要做到盡量小和盡量薄就可以了。設(shè)計(jì)的初級(jí)線圈為800匝，由線徑為0.2mm的漆包線繞制而成，也盡量繞成平面原盤形，可以允許一定的厚度。經(jīng)測(cè)量，線圈厚度為5mm，外徑d₁=20mm，內(nèi)徑d₂=12mm。

　　電感量和互感

　　電感量

　　對(duì)于平面圓盤形線圈，其電感量的計(jì)算可參考以下公式[7]：

　　其中：為線圈的匝數(shù)。

　　為線圈的平均直徑，，d₁和d₂分別為平面圓盤形線圈的外徑和內(nèi)徑。

　　可經(jīng)查表獲得，值的大小由 決定，其中。 根據(jù)此公式計(jì)算兩線圈的自感。

　　(一)初級(jí)線圈

　　經(jīng)測(cè)量，初級(jí)線圈由800匝線徑為0.2mm的漆包線繞制而成，外徑d₁=20mm，內(nèi)徑d₂=12mm，r=4mm。所以，經(jīng)查表，=28.767，計(jì)算出初級(jí)線圈的電感量為：

　　(二)次級(jí)線圈

　　經(jīng)測(cè)量，線圈將1000匝分為了10層平面圓盤，漆包線線徑0.06mm，整個(gè)線圈厚度為0.6mm，外徑d₁=30mm，內(nèi)徑d₂=18mm。r=6mm， ，經(jīng)查表，=28.767。因此，該線圈的電感量為：

　　互感

　　兩個(gè)線圈之間的互感對(duì)于信號(hào)的傳遞起著十分重要的作用，互感越大，信號(hào)的耦合效率就越高。如圖2所示，兩線圈之間的互感計(jì)算可參考公式[8]：

　　其中：µ0為真空中的磁導(dǎo)率。

　　R₁、r₁分別為初次級(jí)線圈的內(nèi)徑。R₂、r₂分別為初次級(jí)線圈的外徑。h為兩線圈平面之間的距離。

　　兩個(gè)平面線圈之間的互感主要與兩者之間的距離和各自的尺寸相關(guān)，h越小，M就越大。根據(jù)此公式計(jì)算兩線圈之間的互感，得到：

M=M1=M2=3.9 x 10^-8H