用于无线供电、双向数据遥测与生物医学器件的集成电路设计

项目724 · Nanyang Technological University · School of Electrical and Electronic Engineering

所在国家或地区: 新加坡
申请截止日期: 滚动申请，当前是否仍招请核对原始公告。
资助信息: 资助博士项目（面向全球学生）；公开信息未说明资助金额、学费覆盖范围或生活津贴。

申请工作台

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项目介绍

项目概览

本博士课题由南洋理工大学电气与电子工程学院提供，面向植入式医疗器件的低功耗、高集成度集成电路设计。

研究聚焦无线电能传输、体外至体内的前向数据遥测、体内至体外的反向数据遥测及神经刺激四类关键功能模块。

目标是在人体植入约束下，通过芯片级系统设计提高能效、通信可靠性和系统集成度，支持神经调控与医疗电子应用。

申请前须先将简历发送至 hyunsu.lee@ntu.edu.sg；项目全年接受申请。

项目详情

现代电子系统通常由印刷电路板连接和控制多个功能部件；要进一步缩小尺寸并提升性能，需要把离散组件集成到由数百万晶体管构成的单颗集成电路中。人工耳蜗、视网膜植入器、神经记录设备和深部脑刺激系统等植入式医疗器件置于人体或脑内，对体积和功耗提出极严格要求，因此需要先进集成电路设计。

无线电能传输方面，植入式设备虽然可以使用电池，但电池通常体积较大且需定期手术更换。课题研究以植入式感应线圈实现的无线供电：体外端包含功率放大器，体内端包含交流至直流整流器。研究将分别提升两端模块效率并优化整体效率，同时在植入限制与传输性能之间优化线圈结构。

前向数据遥测用于把刺激强度、启用通道数量等控制指令从体外送入体内，并需与无线供电同时运行。研究重点是在增大线圈间距或发生角度失配时，仍降低遥测模块功耗并维持稳健的数据传输。反向数据遥测则将神经记录等体内采集数据传至体外作进一步处理，课题将提高数据速率并降低误码率，并探索供电持续进行时前、反向数据可同时传输的全双工方案。

神经刺激模块面向帕金森病、癫痫等神经疾病的治疗场景，通过向丘脑等深部脑区输送预定电荷实施刺激。该模块由无线供电模块供电，并与双向遥测协同工作；研究将把交流直流整流与神经刺激共同纳入系统效率优化。项目负责人为 Hyun-Su Lee 教授，课题组网站为 CIRC Lab。

申请要点

研究内容：无线供电、前向及反向数据遥测、全双工通信、神经刺激，以及可选的神经记录、片上处理和系统级集成。
技术重点：功率放大器、整流器、感应线圈、低功耗通信、数据速率与误码率、系统整体能效。
申请流程：申请前请将简历发送至 hyunsu.lee@ntu.edu.sg；联系人为 Hyun-Su Lee 教授。
时间：全年接受申请。
资助：为面向全球学生的资助博士项目；公开信息未列出资助金额、学费覆盖或生活津贴细则。

需要进一步确认

未说明最低学历、语言成绩、推荐信或其他正式申请材料要求。
无线供电频段、目标数据率、具体工艺节点和可使用的芯片设计/测试平台尚未明确。
资助期限、发放方式及项目名额需在联系课题组时确认。

查看收录来源与申请要求

收录来源可能是学校或招聘平台；正式申请入口及最新要求请核对公告与下方报告中的官方来源。

项目深度调研报告

报告生成记录：2026-07-11。生成日期不代表招聘方确认项目仍开放。

资料更新记录：2026-07-11。申请前请再次核对原始公告。

PhD 项目深度调研报告：面向无线电能传输、双向数据遥测与生物医学器件的集成电路设计

申请判断

申请判断：有吸引力，但需要核实匹配度。 这是一项技术逻辑连贯的植入式生物电子学博士机会。项目提出的无线供电、前向与回传遥测、神经刺激等功能，与 PI 已公开的研究议程及一系列近期论文有异常紧密的对应关系。公开资助说明也比常见的开放式博士招募更具体：其称将覆盖学费，并提供四年每月 S$3,000 的支持，但仍需以正式资助确认文件为准。

决定性的尽调在于项目实施条件。在将研究范围视为已完全明确前，应确认正式资助、工艺与流片计划、测试/封装资源、目标系统模块、生物医学合作方、安全路径、联合指导和项目里程碑。本报告评估的是该机会本身，并不判断任何个人的录取前景。

研究方向与领域前景

潜在研究切入点

在线圈间距、负载变化和偏移条件下仍能保持效率的自适应整流与稳压。
WPT 与双向遥测的协同设计，涵盖干扰、BER、数据率和能量复用之间的权衡。
采用实测效率、电荷精度、安全边界和具有临床意义的负载模型的刺激电源与电流引导设计。
分阶段走向集成 SoC 功能：清晰区分可信的首颗芯片与更长期的记录/处理目标。
实验方法应报告工作条件、基线比较、鲁棒性、可重复性和失效模式，而非孤立的峰值指标。

领域动向

植入式无线系统可降低对大型电池和更换手术的依赖，但本质上是耦合系统问题。近期学术综述强调了组织吸收、发射端/接收端耦合与对准、power-transfer efficiency 和 specific-absorption-rate 的约束。Review of implantable-device wireless power transfer

在这一背景下，实验室将链路/线圈设计、整流、前向遥测、回传遥测和刺激一体化考量是合理的。若能说明电路改进如何改变传输功率、数据可靠性、发热/安全代理指标、面积、鲁棒性或面向用户的系统功能，研究贡献会更有说服力。

职业与市场前景

新加坡的半导体生态为 IC 与硬件验证技能提供了有意义的职业背景。2026 年的一则 EDB/行业发布称，某场行业招聘会在半导体各职能领域提供近 1,000 个技术岗位。Semiconductor hiring momentum EDB 还说明了技能缺口、IC 设计培训和产学人才计划。Semiconductor talent development

若走向医疗器械，电路专长虽必要却并不足够。新加坡监管机构说明，面向本国供应的器械适用基于风险的监管框架，包括注册和经销商许可要求。Medical-device regulatory overview 因此，更具迁移性的作品集应把经测量验证的 IC/系统工作，与严谨的验证纪律、可追溯文档，以及对安全和转化约束的理解结合起来。

学校、学科与培养

NTU EEE 提供研究型 PhD，设 1 月和 8 月两个入学批次，包含正式课程、资格考试要求；其研究方向明确覆盖仿生 IC 系统、生物医学器件技术、power-management IC design 和 wireless power transfer。官方页面亦公布海外申请者的基本学位与英语要求。NTU EEE PhD programme

在学院层面，NTU EEE 报告了较强的学科指标：2025 年 QS Electrical and Electronic Engineering 排名第 4、亚洲并列第 1、所引用的 US News 指标第 1，以及 2024 年 Shanghai 学科排名第 6。学院列出与 bio-devices、integrated circuits、micro/nanoelectronics 和 power engineering 相关的研究中心。这是有力的环境证据，但不能替代对特定项目设备访问与导师指导的确认。EEE research environment

学校还运营 Nanyang NanoFabrication Centre，为晶圆级工艺和器件制造提供共享基础设施。这使实验型微电子研究在机构层面具有可行性，但本身并不能保证某位学生获得洁净室、代工或封装配额。Nanyang NanoFabrication Centre

导师与实验室评估

导师研究方向

Hyun-Su Lee 公开列为 NTU EEE Assistant Professor。CIRC Lab 的介绍涉及 analog/mixed-signal IC design、植入式医疗器件、感应式与超声式无线电能/数据链路、视网膜假体、深部脑刺激、能量采集、power management 和 biomedical SoC integration。PI profile

实验室的技术计划与本项目直接对应：针对 WPT 的整流器与线圈优化；针对间距/偏移条件的低功耗前向遥测；可靠的回传遥测与全双工目标；神经刺激；超声神经尘埃；以及更长期将供电、遥测、刺激、记录和处理集成起来的路线。CIRC Lab research programme

近期重要论文

Single-stage multi-channel adiabatic supply stimulation system for deep brain stimulation (2026)——实验室将其列为 IEEE TBioCAS 论文，并称与 Samsung Medical Center 合作完成了 in-vivo 验证。这是与刺激和生物医学验证方向最接近的证据。
Single-input multi-output resonant regulating rectifier for wirelessly powered biomedical devices (2025)——与整流和多路电源直接连续；实验室提及相关的视网膜假体实验。
Envelope-detector-less ASK forward telemetry (2025)——直接讨论面向无线供电生物医学器件的低功耗指令传输。
Dual-output energy-resuscitating resonant regulating rectifier (2024)——证明该团队较早的 power-management IC 工作；任何效率数值仍需结合其测试条件和负载假设阅读。
Wireless power/data transfer with energy-reuse back telemetry (2023)——是本课题回传遥测部分的直接前序工作。

实验室论文列表显示，2022–2026 年间在 TBioCAS、TCAS-I、JSSC 和 ISSCC 相关方向形成了规模不大但聚焦的成果序列。证据支持技术方向的直接延续性；但其并未揭示学生负荷、指导频率、项目所有权，或新学生将承接何种架构。CIRC Lab publications

实验室、资源与协作环境

最明显的协作信号是实验室称其 2026 年刺激论文与 Samsung Medical Center 进行了 in-vivo 验证。NTU 的学院条件及 nano-fabrication 设施也构成可信的广义环境。然而，公开材料没有确认该 PhD 的具名联合导师、当前临床合作方、PDK/代工访问、流片预算、封装/测试设备或动物/仿体验证协议。这些是与 PI 沟通时价值最高的澄清项。

资助、申请与生活成本

实验室 PhD 招聘页面称，PI 将覆盖年度学费，并提供四年每月 S$3,000 的生活津贴；通过 Qualifying Examination 后，另有每月 S$500。页面还列出最低 IELTS 6.5 或 TOEFL 100，并称 GRE 并非必需。CIRC Lab openings

这应视为积极的公开信息，不能替代正式资助函。需要确认国籍相关资格、续期/进展条件、教学或实验室职责、入学时间、签证/保险处理，以及该资助是否确实对应本项目。NTU 全校层面的 Research Scholarship 是另一项参考：它覆盖学费，并列出自 2026 年 1 月起 PhD 津贴为公民/永久居民/国际学生分别 S$3,800/S$3,400/S$3,000，另有自身条件和通过 QE 后可能增加的金额。NTU Research Scholarship 竞争性的 Nanyang President's Graduate Scholarship 是另一条已公布的路径。

用于预算时，NTU 指南（最后更新于 2024 年 3 月）列出：校内住宿每月 S$516–756、餐食 S$300–800、本地交通 S$80–200、个人开支 S$300–630，合计约 S$1,196–2,386，尚未考虑个体差异。若实验室资助按所述提供且学费得到覆盖，S$3,000 高于该规划区间；但当前住房供给/价格、签证、保险和生活方式成本仍应重新确认。NTU research admissions guide 学费和杂费仍可能调整，应核对当前的研究生学费页面。

申请者匹配度与准备

较适合的背景

具有 analog/mixed-signal、power-management、RF/inductive-link 或 VLSI 基础的电气/电子工程申请者。
希望在电路设计、仿真、版图、台架测试与生物医学系统约束之间切换的候选人。
有论文、设计项目、测量工作或可复现技术作品集，且主题关联 IC、供电、通信、刺激或传感的申请者。

可能需要谨慎的情形

希望博士阶段完全从事纯软件、泛 ML 或纯理论，而非硬件实现与验证。
尚未准备应对涉及供电、遥测、安全、封装及潜在生物医学协作的多领域约束。
在未确认资源和范围前，已默认存在固定的临床研究或保证完成的完整 SoC 流片。

值得强化的技能与证据

应展示电路层面的推理和证据：SPICE 仿真、analog/mixed-signal 基础、稳压器/整流器设计、低功耗通信、版图/验证、PCB 或测试夹具、数据采集/自动化，以及对不确定性的谨慎处理。相比宽泛地陈述兴趣，一份简短技术说明更有用：明确可开发哪个系统模块，并说明如何测量其性能。海外院校申请者还应按已公布的 EEE 要求核实学位等效性和语言材料。EEE PhD admissions requirements

风险与待核实问题

高优先级问题

学生将由哪个具名奖项资助，书面文件中会如何规定学费、津贴、期限、续期、国籍和助学职责？
论文的主要交付模块是哪一项：WPT 链路/线圈、整流、前向遥测、回传遥测、刺激、记录，还是系统集成阶段？
可使用什么工艺节点、PDK/EDA 工具、代工路线、流片、封装和测试预算？
学生可使用哪些线圈、仿体、植入物、测试台、动物/临床资源和安全审批？
哪位人员将共同指导生物医学验证，实验室与合作方的责任如何划分？
哪些指标界定成功：传输功率、PTE、BER、速率、刺激精度、热/SAR 代理指标、面积、可靠性或闭环表现？

中优先级问题

适用哪些 IP、数据共享、发表及产业合作规则？
当前团队规模、指导频率、第一年里程碑计划与预期论文/会议目标是什么？
学生是从现有芯片/平台起步，还是从头开发新架构？
在初步联系提交 CV 后，还需要哪些文档、语言、面试和入学时间材料？

证据与来源

NTU 项目与环境