本發明涉及通訊芯片領域，具體屬于一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片。

背景技術：

1、人體域網是一種可長期監測記錄人體健康信號的技術。人體域網主要應用在醫療監測與監護、體育訓練、軍事訓練等領域。在醫療監測與監護領域，其為以人體周身設備為對象的無線專用通信系統。

2、就目前人體域網來說，其主要通過中頻、高頻與超高頻的電磁波進行通訊，而人體域網的醫療監測、監護設備大多隨身佩戴，如：心電貼、體溫貼、心率手環、睡眠監測環、血氧環等設備。現今科學表面電磁波頻率越高，其能量越大，對人體傷害也越大。

3、此外由于中頻、高頻與超高頻電磁波通訊的特性，尤其是中頻與高頻電磁波其抗干擾性能較差，在高頻與超高頻電磁波其信噪比較低，這兩點會導致其傳遞的數據真實性與有效性降低。

4、綜上所述，人體域網在醫療監測與監護領域應用時，需要解決1、電磁對人體傷害問題，2、抗干擾問題，3、低信噪比問題。為此本發明提供一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，采用低頻聲波進行通訊，降低了對人體傷害，利用低頻聲波不易衰減以及不易被吸收的特性，防止通訊過程中的干擾，增加其抗干擾性，利用短距窄帶低頻諧振腔與低頻聲波形成共振，提高其信噪比。

2、為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

3、一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述通訊芯片由芯片基底以及安裝在芯片基底上的短距窄帶低頻諧振腔、光源器、反射角放大陣列、數字編碼器與電源模塊構成，所述短距窄帶低頻諧振腔居于芯片基底中心區域，所述光源器居于短距窄帶低頻諧振腔上方，所述反射角放大陣列居于短距窄帶低頻諧振腔與數字編碼器之間，所述電源模塊與光源器并列布設。

4、優選的，所述短距窄帶低頻諧振腔由中心轉軸、旋轉片與固定頻率諧振腔組成。

5、優選的，所述固定頻率諧振腔為前寬后窄的通透腔體或為特斯拉閥結構，所述固定頻率諧振腔布設在旋轉片上，固定頻率諧振腔數量為偶數個，且固定頻率諧振腔數量最少為2，最多不超過64個，所述偶數個固定頻率諧振腔沿著旋轉片中軸對稱布設

6、優選的，所述固定頻率諧振腔在布設時出口方向(即為固定頻率諧振腔窄口方向)保持統一逆時針或統一順時針，當固定頻率諧振腔接收到與自身頻率相同的聲波信號時，與同頻率聲波信號產生諧振，此時固定頻率諧振腔會帶動旋轉片在中心轉軸上旋轉。

7、優選的，所述固定頻率諧振腔自身振動頻率區間在[0.01,16]中，單位hz，且布設在同一旋轉片上的固定頻率諧振腔自身震動頻率保持相同。

8、優選的，所述在旋轉片上有全鏡面光源反射片，全鏡面光源反射片位于旋轉片側面。

9、優選的，所述光源器以直射光的形式將光照射在全鏡面光源反射片上。

10、優選的，所述反射角放大陣列由鏡面反射柱構成，所述鏡面反射柱數量不少于2個，所述鏡面反射柱垂直布設在芯片基底上。

11、優選的，所述光源器發射光束照射在全鏡面反射片上，全鏡面反射片將光束反射至反射角放大陣列中，光束在反射角中不斷反射最終到達數字編碼器上，當固定頻率諧振腔接收到與自身震動頻率相同的聲波信號后與其產生諧振，此時時固定頻率諧振腔會帶動旋轉片在中心轉軸上旋轉，同時全鏡面反射片反射的光束角度將發生偏轉，偏轉角度經過反射角放大陣列放大后照射在數字編碼器上，此時數字編碼器上接受到的光束信號與上一次光束照射位置存在角度差，此時即完成一次通訊。

12、與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

13、通過對通訊芯片進行優選設計，成一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，應用低頻聲波傳遞與接收數據，對比傳統電磁波傳遞與接收數據具有以下優點：1、利用低頻聲波具有不易衰減以及不易被吸收的特性，使通訊芯片在傳遞與接收數據時的抗干擾能力提高，2、低頻聲波相對電磁波輻射更低，對人體更加有益，3、利用低頻聲波與短距窄帶低頻諧振腔共振原理，使其噪音降低，提高信噪比，4、利用反射角放大陣列放大初始反射光束與偏轉后反射光束角度差值，使數字編碼器能夠監測到反射光束的偏轉。此外本發明構思巧妙、設計新穎、對人體輻射低，適合在人體體域網設備中推廣使用。

技術特征：

1.一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述通訊芯片由芯片基底以及安裝在芯片基底上的短距窄帶低頻諧振腔、光源器、反射角放大陣列、數字編碼器與電源模塊構成，所述短距窄帶低頻諧振腔居于芯片基底中心區域，所述光源器居于短距窄帶低頻諧振腔上方，所述反射角放大陣列居于短距窄帶低頻諧振腔與數字編碼器之間，所述電源模塊與光源器并列布設。

2.根據權利要求1所述的一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述短距窄帶低頻諧振腔由中心轉軸、旋轉片與固定頻率諧振腔組成。

3.根據權利要求2所述的一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述固定頻率諧振腔為前寬后窄的通透腔體或為特斯拉閥結構，所述固定頻率諧振腔布設在旋轉片上，固定頻率諧振腔數量為偶數個，且固定頻率諧振腔數量最少為2，最多不超過64個，所述偶數個固定頻率諧振腔沿著旋轉片中軸對稱布設。

4.根據權利要求2所述的一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述固定頻率諧振腔在布設時出口方向(即為固定頻率諧振腔窄口方向)保持統一逆時針或統一順時針，當固定頻率諧振腔接收到與自身頻率相同的聲波信號時，與同頻率聲波信號產生諧振，此時固定頻率諧振腔會帶動旋轉片在中心轉軸上旋轉。

5.根據權利要求2所述的一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述固定頻率諧振腔自身振動頻率區間在[0.01,16]中，單位hz，且布設在同一旋轉片上的固定頻率諧振腔自身震動頻率保持相同。

6.根據權利要求2所述的一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述在旋轉片上有全鏡面光源反射片，全鏡面光源反射片位于旋轉片側面。

7.根據權利要求1所述的一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述光源器以直射光的形式將光照射在全鏡面光源反射片上。

8.根據權利要求1所述的一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在所述反射角放大陣列由鏡面反射柱構成，所述鏡面反射柱數量不少于2個，所述鏡面反射柱垂直布設在芯片基底上。

9.根據權利要求1所述的一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，其特征在于所述光源器發射光束照射在全鏡面反射片上，全鏡面反射片將光束反射至反射角放大陣列中，光束在反射角中不斷反射最終到達數字編碼器上，當固定頻率諧振腔接收到與自身震動頻率相同的聲波信號后與其產生諧振，此時時固定頻率諧振腔會帶動旋轉片在中心轉軸上旋轉，同時全鏡面反射片反射的光束角度將發生偏轉，偏轉角度經過反射角放大陣列放大后照射在數字編碼器上，此時數字編碼器上接受到的光束信號與上一次光束照射位置存在角度差，此時即完成一次通訊。

技術總結
本發明公開一種短波、高信噪比人體體域網通訊芯片，利用諧振原理為基本框架，以低頻聲波作為傳輸手段，利用低頻聲波與本發明中短距窄帶低頻諧振腔形成諧振，將諧振的聲波信息通過光信號體現出來，在將光信號通過數字編碼器解碼或編碼得到低頻聲波傳遞的信息或向其它設備發送低頻聲波信息。解決現今體域網電磁通訊的電磁輻射問題，同時應用低頻聲波不易衰減以及不易被吸收的特性，防止通訊過程中的干擾，增加其抗干擾性，并提高通訊信噪比，適合在體域網設備中作為通訊芯片使用。

技術研發人員：李志榮,陳寶明
受保護的技術使用者：李志榮
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28