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      一種無線充電發(fā)射裝置及方法_2

      文檔序號:9618170閱讀:來源:國知局
      載調(diào)控模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0045]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的無線充電發(fā)射裝置中微波信號生成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0046]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的無線充電發(fā)射方法的流程圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0047]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
      [0048]請參閱圖1,其示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的無線充電發(fā)射裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖,可以包括:陣列天線模塊11、信道估計(jì)模塊12、控制模塊13、微波信號生成模塊14、饋電模塊15和負(fù)載調(diào)控模塊16。
      [0049]其中,陣列天線模塊11中包括多個(gè)天線單元,通過每個(gè)天線單元可以接收空間無線信號形式的導(dǎo)頻信號,并將空間無線信號形式的導(dǎo)頻信號轉(zhuǎn)換為高頻電流形式的導(dǎo)頻信號,以及通過每個(gè)天線單元將高頻電流形式的微波能量信號轉(zhuǎn)換為空間無線信號形式的微波能量信號發(fā)送。
      [0050]也就是說,在本發(fā)明實(shí)施例中信號具有兩種形式,一種是空間無線信號形式,另一種是高頻電流形式,當(dāng)外界的信號通過陣列天線模塊11中的每個(gè)天線單元傳輸?shù)綗o線充電發(fā)射裝置內(nèi)部時(shí),需要將空間無線信號形式的信號轉(zhuǎn)換為高頻電流形式的信號,這是因?yàn)樵跓o線充電發(fā)射裝置內(nèi)部信號是以高頻電流形式為主進(jìn)行傳輸?shù)?。而?dāng)無線充電發(fā)射裝置內(nèi)部的信號通過陣列天線模塊11中的每個(gè)天線單元發(fā)送至外界(無線充電發(fā)射裝置的外面)時(shí),則需要將高頻電流形式的信號轉(zhuǎn)換成空間無線信號形式的信號,這是因?yàn)樵谕饨缧盘柺且钥臻g無線信號形式為主進(jìn)行傳輸?shù)摹?br>[0051]信道估計(jì)模塊12,用于基于相對應(yīng)天線單元轉(zhuǎn)換后的高頻電流形式的導(dǎo)頻信號,獲得信道狀態(tài)信息。在本發(fā)明實(shí)施例中信道估計(jì)模塊12可以采用現(xiàn)有信道估計(jì)算法來得到信道狀態(tài)信息,如采用LS (Least Square,最小二乘法)算法,即目前用來計(jì)算信道狀態(tài)的相位或幅度的信道估計(jì)算法均可以應(yīng)用于信道估計(jì)模塊12中。
      [0052]為獲得信道狀態(tài)信息,其中信道估計(jì)模塊12可以采用圖2所示結(jié)構(gòu),可以包括信號預(yù)處理器件、零中頻芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和基帶芯片。
      [0053]其中信號預(yù)處理器件,用于對高頻電流形式的導(dǎo)頻信號進(jìn)行預(yù)處理,通常信號預(yù)處理器件可以包括但不限于濾波器和低噪聲放大器,濾波器用于濾除高頻電流形式的導(dǎo)頻信號中的噪聲等,而低噪聲放大器可以對高頻電流形式的導(dǎo)頻信號進(jìn)行放大且在放大過程中盡可能降低放大器自身的噪聲對導(dǎo)頻信號的影響。當(dāng)然除上述濾波器和低噪聲放大器,信號預(yù)處理器件中還可以包括環(huán)形器,用于禁止與信號預(yù)處理器件相接處的反射信號反饋至天線單元中。
      [0054]零中頻芯片,用于將預(yù)處理后的導(dǎo)頻信號轉(zhuǎn)換為基帶模擬信號,并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將基帶模擬信號轉(zhuǎn)換為基帶數(shù)字信號,這樣基帶數(shù)字信號傳輸?shù)交鶐酒?,由基帶芯片對基帶?shù)字信號進(jìn)行信道估計(jì),得到信道狀態(tài)信息?;鶐酒趯鶐?shù)字信號進(jìn)行信道估計(jì)時(shí),可以采用現(xiàn)有信道估計(jì)算法來得到信道狀態(tài)信息,如上述LS算法,即目前用來計(jì)算信道狀態(tài)的相位或幅度的信道估計(jì)算法均可以應(yīng)用于基帶芯片中,且基帶芯片可以采用單片機(jī)或FPGA(Field-Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)等處理芯片。
      [0055]從上述信道估計(jì)模塊12的可選結(jié)構(gòu)來看,其相對于傳統(tǒng)接收鏈路采用混頻芯片、中頻芯片和基帶芯片相結(jié)合的方式,本發(fā)明實(shí)施例的接收鏈路采用零中頻芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和基帶芯片就可以完成信號的接收和信道狀態(tài)估計(jì),在保證足夠性能的基礎(chǔ)上降低接收鏈路復(fù)雜度和體積。
      [0056]這是因?yàn)橐话愕臒o線通信,如4G/3G、WIFI (Wireless Fidelity,無線連接)等不僅需要獲取信道狀態(tài)信息,還需要導(dǎo)頻信號自身包含的信息,這就需要接收鏈路中各個(gè)器件在對接收到的導(dǎo)頻信號信道估計(jì)后還需要對導(dǎo)頻信號進(jìn)行其他處理,而本發(fā)明實(shí)施例僅需要從導(dǎo)頻信號中估計(jì)出信道狀態(tài)信息即可,這樣本發(fā)明實(shí)施例在接收鏈路中可以省去混頻芯片和中頻芯片,從而使得信道估計(jì)模塊12的復(fù)雜度和體積減小,并且上述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用低精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器就可以滿足獲取信道狀態(tài)信息的要求,而低精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的成本較低,進(jìn)而會降低信道估計(jì)模塊12的成本。發(fā)明人經(jīng)過多次試驗(yàn)得到,在本發(fā)明實(shí)施例中,低精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)在8位以下即可滿足信道狀態(tài)信息的要求。
      [0057]在這里需要說明的是,圖2中的環(huán)形器用于在接收和發(fā)射之間切換,其還可以采用其他器件來替換,如射頻開關(guān)。之所以需要與天線接觸處安裝具備接收和發(fā)射切換的器件是因?yàn)?本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)射和接收是用同一跟天線,且發(fā)射和接收不可能同時(shí)進(jìn)行,需要分時(shí)間進(jìn)行,比如:第1秒進(jìn)行接收,后面的時(shí)間進(jìn)行發(fā)射,再循環(huán)!而環(huán)形器的特性決定其在不需要控制信號控制的情況下,就可實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射的不互相干擾,而射頻開關(guān)需要獨(dú)立的控制信號來保證發(fā)射和接收不互相干擾。并且對于上述信道估計(jì)模塊12來說可以與天線單元一一對應(yīng),即本發(fā)明實(shí)施例中的部分信道估計(jì)模塊12可以采用上述圖2所示結(jié)構(gòu),而其他信道估計(jì)模塊12則可以采取現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。
      [0058]控制模塊13,用于基于信道狀態(tài)信息和波束賦形算法,生成控制負(fù)載調(diào)控模塊16的控制信號。其中控制模塊13可以結(jié)合波束賦形算法和信道狀態(tài)信息,得到一初始電壓信號,此初始電壓信號作為控制信號被進(jìn)一步處理成可以控制負(fù)載調(diào)控模塊16中負(fù)載的電壓信號。
      [0059]具體的控制模塊13可以通過現(xiàn)有的信道估計(jì)算法,如LS算法對信道狀態(tài)信息進(jìn)行計(jì)算,并結(jié)合波束賦形算法,得到初始電壓信號,然后初始電壓信號被輸入到程控電源芯片或電壓轉(zhuǎn)換電路中,使得程控電源芯片或電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號可以隨初始電壓信號的變化而變化,且使得輸出的電壓信號轉(zhuǎn)化為驅(qū)動能力較強(qiáng)的電壓信號,以使得控制模塊13輸出的電壓信號可以控制負(fù)載調(diào)控模塊16中的負(fù)載。其中程控電源芯片或者電壓轉(zhuǎn)換電路可以采用現(xiàn)有技術(shù)中用于輸出電壓信號的芯片或者電路,對此本發(fā)明實(shí)施例不再介紹程控電源芯片或者電壓轉(zhuǎn)換電路的具體形式。
      [0060]微波信號生成模塊14,用于生成高頻電流形式的微波能量信號,并通過饋電模塊15傳輸給每個(gè)負(fù)載調(diào)控模塊16,這樣與每個(gè)天線單元對應(yīng)的負(fù)載調(diào)控模塊16均可以從同一個(gè)饋電模塊15中獲得高頻電流形式的微波能量信號,相對于現(xiàn)有技術(shù)中為不同天線單元分別設(shè)置獨(dú)立的微波信號生成模塊14來說,節(jié)省微波信號生成模塊14數(shù)量,從而簡化電路、降低系統(tǒng)成本。
      [0061]在本發(fā)明實(shí)施例中,為使得每個(gè)天線單元對應(yīng)的負(fù)載調(diào)控模塊16均可以從同一個(gè)饋電模塊15中獲得高頻電流形式的微波能量信號,饋電模塊15可以選用圖3所示結(jié)構(gòu),其中饋電模塊15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的數(shù)量與天線單元的數(shù)量相同;第一功分器用于將微波信號生成模塊生成的高頻電流形式的微波能量信號均分給第二功分器;而每個(gè)第二功分器的輸出端連接一負(fù)載調(diào)控模塊,這樣第二功分器則可以將均分后的高頻電流形式的微波能量信號再次均分后輸出給與其每個(gè)輸出端連接的負(fù)載調(diào)控模塊16,這樣每個(gè)負(fù)載調(diào)控模塊16就可以從通過同一個(gè)饋電模塊從同一個(gè)微波信號生成模塊中獲得高頻電流形式的微波能量信號。
      [0062]上述圖3所示饋電模塊15是為了滿足大量負(fù)載調(diào)控模塊16而設(shè)計(jì),如果負(fù)載調(diào)控模塊16的數(shù)量不多,那么饋電模塊15可以包括一個(gè)功分器,通過這僅有的一個(gè)功分器來將微波信號生成模塊14生成的高頻電流形式的微波能量信號均分后輸出給相應(yīng)的負(fù)載調(diào)控模塊16,同樣可以實(shí)現(xiàn)通過同一個(gè)饋電模塊從同一個(gè)微波
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