腦深部電刺激中的平面線(xiàn)圈信號耦合技術(shù)

　　由于初級線(xiàn)圈可以放在大腦頭皮外側，所以對初級線(xiàn)圈大小和形狀的要求不如上述次級線(xiàn)圈嚴格，只要做到盡量小和盡量薄就可以了。設計的初級線(xiàn)圈為800匝，由線(xiàn)徑為0.2mm的漆包線(xiàn)繞制而成，也盡量繞成平面原盤(pán)形，可以允許一定的厚度。經(jīng)測量，線(xiàn)圈厚度為5mm，外徑d₁=20mm，內徑d₂=12mm。

　　電感量和互感

　　電感量

　　對于平面圓盤(pán)形線(xiàn)圈，其電感量的計算可參考以下公式[7]：

　　其中：為線(xiàn)圈的匝數。

　　為線(xiàn)圈的平均直徑，，d₁和d₂分別為平面圓盤(pán)形線(xiàn)圈的外徑和內徑。

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

　　(一)初級線(xiàn)圈

　　經(jīng)測量，初級線(xiàn)圈由800匝線(xiàn)徑為0.2mm的漆包線(xiàn)繞制而成，外徑d₁=20mm，內徑d₂=12mm，r=4mm。所以，經(jīng)查表，=28.767，計算出初級線(xiàn)圈的電感量為：

　　(二)次級線(xiàn)圈

　　經(jīng)測量，線(xiàn)圈將1000匝分為了10層平面圓盤(pán)，漆包線(xiàn)線(xiàn)徑0.06mm，整個(gè)線(xiàn)圈厚度為0.6mm，外徑d₁=30mm，內徑d₂=18mm。r=6mm， ，經(jīng)查表，=28.767。因此，該線(xiàn)圈的電感量為：

　　互感

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

　　其中：µ0為真空中的磁導率。

　　R₁、r₁分別為初次級線(xiàn)圈的內徑。R₂、r₂分別為初次級線(xiàn)圈的外徑。h為兩線(xiàn)圈平面之間的距離。

　　兩個(gè)平面線(xiàn)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。根據此公式計算兩線(xiàn)圈之間的互感，得到：

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