卓联半导体公司(Zarlink Semiconductor Inc.)日前宣布推出ZL70101收发器芯片。这款超低功耗射频片上系统(SoC)解决方案主要用于植入式医疗设备、编程器以及监测基站等应用。

         基于卓联公司的MICS技术平台,ZL70101收发器芯片数据速率高、功耗低并且具有独特的唤醒电路。采用卓联公司的MICS技术,医疗器件生产商可以设计出更好的体内(in-body)通信系统,从而改善病人监护、降低医护成本并且支持新的监测、诊断以及治疗应用。

         此前的家庭健康监测系统要求病人在植入式医疗器件上方准确配戴一个感应线圈。与此相比,采用卓联MICS技术,病人健康数据以及植入式医疗器件的性能数据可以存储在植入的医疗器件存储器中。在需要时通过无线方式传输至基站,不需要病人干预。数据可以通过电话线或因特网转发到医生的办公室。如果发现问题,医生可以及时对患者进行随访。同时,双向射频链路还可以用来调整植入器件的性能。

         由于ZL70101芯片的工作距离长,因此在向病人体内植入医疗器件的手术过程中,基站和编程器可置于无菌手术室外。由于基站和编程设备不需要进行消毒和无菌化处理,因此可以缩短手术时间并降低医护成本。

         超低功耗射频技术还可以支持一系列新的诊断和治疗应用。例如,用于监控和治疗糖尿病的植入式设备、用于减轻慢性疼痛或帕金森症状的神经刺激器,以及用于治疗过度肥胖的胃刺激器。

         “体内通信系统不断演化,现在已经可以支持高级诊断和治疗功能,因此射频性能不能影响植入式医疗器件的电池寿命尤为关键。”卓联半导体公司超低功耗通信部高级副总裁兼总经理Steve Swift说,“在高度集成的封装中,ZL70101 提供了无与伦比的数据传输速率和超低功耗性能。这得益于卓联公司在满足人体植入设备的独特质量要求方面所具有的丰富经验。”

唤醒电路支持超低功耗性能

         为帮助延长植入式医疗器件的电池寿命,体内通信系统采用定时或按需方式传输数据。ZL70101收发器集成了独特的“唤醒”接收器,“睡眠”模式下仅需要超低的250 nA(纳安)电流。利用基站发射器发出的特殊编码唤醒信号可以启动通信过程。在检测到紧急医疗事件时,植入式医疗器件还可以唤醒ZL70101射频部分。然后,器件还可发射紧急信号到基站,该信号会直接向医护人员告警。

         在全速工作模式下,ZL70101的典型工作电流为5mA。通过集中高数据速率工作,ZL70101消耗的平均功率非常低。这样可延长植入式医疗器件的总电池寿命。

带有片上MAC的高度集成解决方案

         高度集成的ZL70101片上系统集成了MAC,是用于实现专为高可靠性植入式医疗器件要求而设计的通信协议,并且完全满足现有MICS标准。该MAC协议包括Reed-Solomon前向错误校正以及CRC(循环冗余校验)错误检测和重传机制,可以实现极其可靠的数据链路。除天线匹配以外,该芯片只需要三个外部元件。因此植入式医疗器件生产商可以利用节约下来的板空间增加电池尺寸和/或支持更先进的功能,同时还可以降低总体系统BOM成本。

供货情况和封装

         ZL70101收发器芯片可采用体内植入级可引线接合的裸片方式供货,对于非植入式基站应用则可提供48引脚QFN(扁平无铅)封装。同时提供全面的参考系统和应用开发套件支持。卓联公司可向资格客户提供有关ZL70101产品的全面信息,包括完整的数据手册、设计手册和价格信息。