Diseño y simulación de un microinductor planar para un sensor telemétrico de presión intraocular

Abstract

Motivación: Los microinductores permiten integrar la transmisión inalámbrica de energía en múltiples aplicaciones como sensores y actuadores en el campo biomédico. El uso de EF para el diseño de los microinductores permite considerar las restricciones geométricas y materiales utilizados por las técnicas de micro fabricación. Métodos: Se utilizan modelos 3D numéricos en EF junto con modelos circuitales para el análisis y diseño de una bobina de sección cuadrada. El modelo circuital considera la bobina de cobre depositada sobre un sustrato de silicio cubierta con una película aislante de dióxido de silicio. Los parámetros del modelo son la inductancia, la resistencia del conductor, la capacitancia parásita, y la resistencia del aislante. En el modelo numérico, la geometría consiste en el inductor en forma de espiral rodeado de aire. Las ecuaciones del modelo en EF son las ecuaciones de continuidad y magnetostática donde σ es la conductividad eléctrica, μ es la permeabilidad magnética, A es el vector potencial magnético, V el potencial eléctrico y Je el vector densidad de corriente generada externamente. Resultados: Se comparan los resultados obtenidos de inductancia a partir del modelo circuital con el numérico. Se realizan 3 diseños diferentes de microbobinas para optimizar el tamaño y la tecnología de micro fabricación.