用于电流耦合型人体通信的有限元模型探究

摘要

目的:研究电流耦合型人体通信(Intra-Body Communication,IBC)的传输特性.方法:以人体通信中最常使用到的部位-人体手臂为着眼点,合理抽象并得到手臂的等效数学模型,进而使用有限元方法探究人体中电流分布机理.另外,通过给模型施加不同形式下电信号,比较分析人体的信道特性.结果:①在安全阚值内,注入人体电流大小对信号衰减影响不大;②信号衰减随着发送电极尺寸的增大而减小:③收发电极间距离愈大,信号衰减愈大;④人体通信电流主要流经肌肉层,不过随频率增大,集肤效应明显,在骨中的比例很小,足以忽略.结论:本文提出的人体手臂等效有限元模型,可以对电流耦合型人体通信的通信机理展开分析.