一種無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，尤其涉及一種無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]普通電源供電必須通過(guò)電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)等導(dǎo)線(xiàn)連接才能完成，這種供電方式無(wú)法擺脫導(dǎo)線(xiàn)的束縛，且存在導(dǎo)線(xiàn)接觸、摩擦等產(chǎn)生的放電危險(xiǎn)，為此無(wú)線(xiàn)充電方法應(yīng)用而生。當(dāng)前的無(wú)線(xiàn)充電方法原理上可以分為3類(lèi):一是電磁感應(yīng)方式；二是磁共振方式；三是微波輸能方式；依賴(lài)于目前的技術(shù)水平，前兩種方式的充電距離不能超過(guò)1米，甚至需要接觸充電，即前兩種方式原理上仍是近距離充電。而第三種充電方式可以發(fā)射微波能量信號(hào)至被充電設(shè)備，因此其充電距離較遠(yuǎn)，是目前唯一一種能夠中遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)充電的方式。
[0003]在采用微波輸能方式進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電時(shí)，需要借助于微波無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其中微波無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的天線(xiàn)陣列中包括多個(gè)天線(xiàn)單元，且需要為每個(gè)天線(xiàn)單元單獨(dú)饋電，即每個(gè)天線(xiàn)單元對(duì)應(yīng)有獨(dú)立的發(fā)射鏈路(包括微波信號(hào)生成模塊和饋電線(xiàn)路)，通過(guò)每個(gè)發(fā)射鏈路(包括微波信號(hào)生成模塊和饋電線(xiàn)路)為天線(xiàn)單元饋電，因此當(dāng)天線(xiàn)陣列中天線(xiàn)單元的數(shù)量增加時(shí)，相應(yīng)的也需要增加發(fā)射鏈路數(shù)量，即增加微波信號(hào)生成模塊，增加電路復(fù)雜度和系統(tǒng)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射裝置及方法，用于降低電路復(fù)雜度和裝置成本。
[0005]本發(fā)明提供一種無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射裝置，所述裝置包括:包括多個(gè)天線(xiàn)單元的陣列天線(xiàn)模塊、與天線(xiàn)單元一一對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)模塊、控制模塊、微波信號(hào)生成模塊、饋電模塊和至少與一個(gè)天線(xiàn)單元一一對(duì)應(yīng)的負(fù)載調(diào)控模塊；
[0006]所述陣列天線(xiàn)模塊，用于通過(guò)每個(gè)天線(xiàn)單元接收空間無(wú)線(xiàn)信號(hào)形式的導(dǎo)頻信號(hào)，并將所述空間無(wú)線(xiàn)信號(hào)形式的導(dǎo)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻電流形式的導(dǎo)頻信號(hào)，以及用于通過(guò)每個(gè)天線(xiàn)單元將高頻電流形式的微波能量信號(hào)轉(zhuǎn)換為空間無(wú)線(xiàn)信號(hào)形式的微波能量信號(hào)發(fā)送；
[0007]每個(gè)所述信道估計(jì)模塊，用于基于相對(duì)應(yīng)天線(xiàn)單元轉(zhuǎn)換后的所述高頻電流形式的導(dǎo)頻信號(hào)，獲得信道狀態(tài)信息；
[0008]所述控制模塊，用于基于所述信道狀態(tài)信息和波束賦形算法，生成控制每個(gè)負(fù)載調(diào)控模塊的控制信號(hào)；
[0009]所述微波信號(hào)生成模塊，用于生成高頻電流形式的微波能量信號(hào)，并通過(guò)所述饋電模塊傳輸給每個(gè)所述負(fù)載調(diào)控模塊；
[0010]每個(gè)所述負(fù)載調(diào)控模塊，用于基于各自對(duì)應(yīng)的所述控制信號(hào)，調(diào)整相對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)單元的方向圖。
[0011]優(yōu)選地，所述負(fù)載調(diào)控模塊，用于基于自身對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)控制所述負(fù)載調(diào)控模塊的負(fù)載變化，以使所述負(fù)載調(diào)控模塊輸出的高頻電流形式的微波能量信號(hào)的信號(hào)參數(shù)隨負(fù)載變化而變化。
[0012]優(yōu)選地，所述負(fù)載調(diào)控模塊包括:調(diào)控電路、環(huán)形器或耦合器；
[0013]所述調(diào)控電路，用于在所述控制信號(hào)的作用下，調(diào)整所述調(diào)控電路中可變阻抗器件的阻抗；
[0014]所述環(huán)形器或所述耦合器，用于接收所述微波信號(hào)生成模塊生成的高頻電流形式的微波能量信號(hào)，并將所生成的高頻電流形式的微波能量信號(hào)傳輸給調(diào)控電路，使所生成的高頻電流形式的微波能量信號(hào)的信號(hào)參數(shù)在所述調(diào)控電路中隨可變阻抗器件的阻抗發(fā)生變化，將信號(hào)參數(shù)變化后的高頻電流形式的微波能量信號(hào)輸出給對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)單元。
[0015]優(yōu)選地，所述信道估計(jì)模塊包括:信號(hào)預(yù)處理器件、零中頻芯片、低精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器和基帶芯片；
[0016]所述信號(hào)預(yù)處理器件，用于對(duì)所述高頻電流形式的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；
[0017]所述零中頻芯片，用于將預(yù)處理后的導(dǎo)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶模擬信號(hào)；
[0018]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將所述基帶模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶數(shù)字信號(hào)；
[0019]所述基帶芯片，用于將對(duì)所述基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，得到所述信道狀態(tài)信息。
[0020]優(yōu)選地，所述微波信號(hào)生成模塊包括振蕩器、功率放大器和環(huán)形器；
[0021]所述振蕩器，用于生成高頻電流形式的微波能量信號(hào)，并經(jīng)由所述功率放大器放大后輸出至所述環(huán)形器；
[0022]所述環(huán)形器，用于輸出所述高頻電流形式的微波能量信號(hào)，以及用于禁止與所述饋電模塊相接處的反射信號(hào)反饋至所述功率放大器中。
[0023]優(yōu)選地，所述饋電模塊包括:第一功分器和多個(gè)第二功分器，且多個(gè)第二功分器的輸出信號(hào)的數(shù)量與所述天線(xiàn)單元的數(shù)量相同；
[0024]所述第一功分器用于將所述微波信號(hào)生成模塊生成的高頻電流形式的微波能量信號(hào)均分給所述第二功分器；
[0025]每個(gè)第二功分器的輸出端連接一負(fù)載調(diào)控模塊，用于將均分后的高頻電流形式的微波能量信號(hào)再次均分后輸出給所述負(fù)載調(diào)控模塊。
[0026]優(yōu)選地，所述饋電模塊包括功分器，用于將所述微波信號(hào)生成模塊生成的高頻電流形式的微波能量信號(hào)均分后輸出給相應(yīng)的負(fù)載調(diào)控模塊。
[0027]本發(fā)明還提供一種無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射方法，所述方法包括:
[0028]通過(guò)天線(xiàn)陣列中的每個(gè)天線(xiàn)單元接收空間無(wú)線(xiàn)信號(hào)形式的導(dǎo)頻信號(hào)，并將所述空間無(wú)線(xiàn)信號(hào)形式的導(dǎo)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻電流形式的導(dǎo)頻信號(hào)；
[0029]基于所述高頻電流形式的導(dǎo)頻信號(hào)，獲得信道狀態(tài)信息；
[0030]基于所述信道狀態(tài)信息和波束賦形算法，生成控制信號(hào)；
[0031]基于所述控制信號(hào)調(diào)整天線(xiàn)單元的方向圖；
[0032]通過(guò)每個(gè)天線(xiàn)單元將高頻電流形式的微波能量信號(hào)轉(zhuǎn)換為空間無(wú)線(xiàn)信號(hào)形式的微波能量信號(hào)發(fā)送。
[0033]優(yōu)選地，所述基于所述控制信號(hào)調(diào)整天線(xiàn)單元的方向圖，包括:
[0034]基于所述控制信號(hào)控制負(fù)載調(diào)控模塊的負(fù)載變化，以使所述負(fù)載調(diào)控模塊輸出的高頻電流形式的微波能量信號(hào)的信號(hào)參數(shù)隨負(fù)載變化而變化，其中所述微波能量信號(hào)由微波信號(hào)生成模塊生成，且通過(guò)饋電模塊傳輸給相應(yīng)的負(fù)載調(diào)控模塊。
[0035]優(yōu)選地，所述基于所述控制信號(hào)控制負(fù)載調(diào)控模塊的負(fù)載變化，以使所述負(fù)載調(diào)控模塊輸出的高頻電流形式的微波能量信號(hào)的信號(hào)參數(shù)隨負(fù)載變化而變化，包括:
[0036]在所述控制信號(hào)的作用下，調(diào)整所述負(fù)載調(diào)控模塊的調(diào)控電路中可變阻抗器件的阻抗；
[0037]將所述負(fù)載調(diào)控模塊的環(huán)形器接收到的微波能量信號(hào)傳輸給調(diào)控電路，使所生成的高頻電流形式的微波能量信號(hào)的信號(hào)參數(shù)在所述調(diào)控電路中隨可變阻抗器件的阻抗發(fā)生變化。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0039]本發(fā)明提供的上述技術(shù)方案中，一個(gè)微波信號(hào)生成模塊生成的高頻電流形式的微波能量信號(hào)會(huì)通過(guò)同一個(gè)饋電模塊傳輸給與每個(gè)天線(xiàn)單元對(duì)應(yīng)的負(fù)載調(diào)控模塊，使得不同天線(xiàn)單元可以從同一個(gè)饋電模塊中獲得微波能量信號(hào)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中為不同天線(xiàn)單元分別設(shè)置獨(dú)立的微波信號(hào)生成模塊來(lái)說(shuō)，節(jié)省微波信號(hào)生成模塊數(shù)量，從而簡(jiǎn)化電路、降低系統(tǒng)成本。并且通過(guò)負(fù)載調(diào)控模塊使天線(xiàn)單元的方向圖滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)天線(xiàn)方向圖的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0040]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0041]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射裝置中信道估計(jì)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射裝置中饋電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射裝置中負(fù)