This paper proposes a wireless power and data transfer system IC based on frequency splitting with sufficient and efficient power delivery and high data rate telemetry. The proposed structure converts frequency-modulated signal to amplitude-modulated signal through injection-locked ring oscillator, which can achieve advantages of both modulation methods. The power and data is transmitted with frequency shift keying which can deliver constant and continuous power. In addition, the clock recovery is performed from the demodulated data rather than the frequency-modulated carrier, so that the clock and data recovery can be achieved despite the use of frequency shift keying. The proposed IC is designed to deliver 102.5-mW power and 2.5-Mb/s data simultaneously over a single 6.78-MHz inductive link.
본 논문은 주파수 분할 현상을 이용하여 충분한 전력을 전달하고 높은 전송 효율을 유지하면서도 빠른 속도로 데이터를 보낼 수 있는 새로운 무선 전력 및 데이터 전송 집적 회로를 제안한다. 제안하는 구조는 주입 동기 링 발진기의 특성을 사용하여 주파수 변조된 신호를 진폭 변조된 신호로 바꾸어 복조하므로 두 변조 방식의 장점을 모두 성취할 수 있다. 그리고 주파수 편이 변조로 전력과 데이터를 전송하므로 일정하고 충분한 전력을 공급할 수 있다. 또한 주파수 변조된 반송파가 아닌 복조된 데이터로부터 클럭 복원을 하므로 주파수 변조를 사용함에도 불구하고 클럭 및 데이터 복원을 할 수 있다. 제안하는 집적 회로는 단일 6.78-MHz 인덕티브 링크에서 2.5-Mb/s 데이터를 전송하면서 102.5-mW 전력을 동시에 공급할 수 있도록 구현되었다. 높은 대역폭 효율을 가지면서 4 ×10$^{-7}$의 낮은 비트 오류율을 성취하였고, 높은 전체 시스템 효율을 달성하였다.
