面向无电池分布式可穿戴模块的电路级导电织物总线互连技术

《IEEE Open Journal of Circuits and Systems》：UART for Wearables (U4We): DC Power and Carrierless Signal Transfer over Conductive Textiles

　　本简报介绍了一种面向无电池分布式可穿戴模块的电路级导电织物互连技术。两层导电织物由一层绝缘面料隔开，用作覆盖整个服装的共享总线，可在无点对点布线的情况下同时传输直流电源和脉冲式数据信号。为最小化每个模块的电路开销，通用异步收发器（UART）脉冲无需载波调制，直接通过交流耦合电容耦合到织物上。织物被建模为集总电阻-电容网络，织物波形则被建模为二阶电路的瞬态响应。基于该模型，从解析角度推导出了基于比较器的波形恢复和高比特率传输的设计条件。所得到的设计框架可确定给定的数据速率、织物电容和电阻组合是否可行，并提供相应的去耦电感设计范围。对所要求的织物参数进行了表征，并分析了其对参数漂移的鲁棒性。这些结果为基于织物的电源与数据同时传输建立了基本方法论。