CN101908781A - 无线供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无线供电装置，其包括一信号发送单元及一信号接收单元。信号发送单元包括一电源供应单元、一压控振荡电路、一信号放大单元及一发射天线组，电源供应单元用于为压控振荡电路及信号放大单元提供电能，压控振荡电路用于产生射频信号，信号放大单元用于将所述射频信号放大，发射天线组用于发射所述射频信号；信号接收单元包括一接收天线及一整流电路，接收天线用于接收所述发射天线组发射的射频信号并产生电流，整流电路用于对天线产生的电流进行整流然后再提供给负载。本发明无线供电装置通过射频信号的传输实现无线供电，因而抗衰减能力强及传输距离远，从而方便使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电装置，尤其涉及一种无线供电装置。
背景技术
移动式小功率电子产品，如手机、MP3及鼠标等，一般都需要电池供电，在电池能量不足时通常使用有线式充电器进行充电，而有线式充电器存在通用性差等问题。
为了解决上述问题，专利申请号为200510030239的中国专利揭示了一种手持设备的无线充电装置，该无线充电装置包括充电器和手持设备上的充电部件，其中所述的充电器中包括市电交流电连接模块、变压器模块和交流电线圈模块，所述的市电交流电连接模块通过变压器模块与交流电线圈模块相连接，所述的手持设备上的充电部件包括感应线圈模块、整流模块和滤波模块，所述的感应线圈模块依次通过串联的整流模块、滤波模块与手持设备的电池相连接。采用该种结构的手持设备的无线充电装置，利用磁感应线圈实现了掌上型设备无线充电的功能。又如专利申请号为200820115859的中国专利亦揭示了类似技术。
然而，上述无线充电装置利用磁感应线圈实现无线充电的功能，通过磁感应线圈发送的电磁波频率低，衰减较快，只能近距离供电，不方便使用。
发明内容
本发明的主要目的是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种可增大供电距离的无线供电装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种无线供电装置，其包括一信号发送单元及一信号接收单元。信号发送单元包括一电源供应单元、一压控振荡电路、一信号放大单元及一发射天线组，电源供应单元用于为压控振荡电路及信号放大单元提供电能，压控振荡电路用于产生射频信号，信号放大单元用于将所述射频信号放大，发射天线组用于发射所述射频信号；信号接收单元包括一接收天线及一整流电路，接收天线用于接收所述发射天线组发射的射频信号并产生电流，整流电路用于对天线产生的电流进行整流然后再提供给负载。
综上所述，本发明无线供电装置通过信号发送单元发射射频信号，而信号接收单元接收射频信号并为负载供电，通过射频信号的传输实现无线供电，因而抗衰减能力强及传输距离远，从而方便使用。
附图说明
图1为本发明无线供电装置一种实施例的原理框图。
图2为图1所示无线供电装置的压控振荡单元的电路图。
图3为图1所示无线供电装置的发射天线组的结构示意图。
图4为图1所示无线供电装置的整流电路的电路图。
图中各元件的附图标记说明如下：
无线供电装置 100 信号发送单元 1
电源供应单元 10 压控振荡电路 11
一级放大器 12 二级放大器 13
隔离器 14 发射天线组 15
片形天线 151、152、153、154
辐射部 1511、1521、1531、1541
连接部 1512、1522、1532、1542
信号接收单元 2 接收天线 21
整流电路 22 储能电容 23
压控振荡器 VCO 第一引脚 TUNE
第二引脚 VCC 第三引脚 GND
第四引脚 RFout 第一电阻 R1
第二电阻 R2 正极输入连接端 Vin+
负极输入连接端 Vin- 第一输入连接端 P1
第二输入连接端 P2 第一电容 C1
第二电容 C2 第一二极管 D1
第二二极管 D2 正极输出连接端 Vout+
负极输出连接端 Vout-
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成的目的及功效，以下结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1，本发明无线供电装置100以为鼠标供电为例，其包括一信号发送单元1及一信号接收单元2。信号发送单元1包括一电源供应单元10、一压控振荡电路11、一一级放大器12、一二级放大器13、一隔离器14及一发射天线组15。其中，一级放大器12及二级放大器13组成一信号放大单元。
电源供应单元10将外部电源进行降压后为所述压控振荡电路11、一级放大器12及二级放大器13提供电能。在本实施例中，电源供应单元10可提供6伏电压。
请参阅图2，所述压控振荡电路11包括相串联的一第一电阻R1及一第二电阻R2与一压控振荡器VCO。其中，所述第一电阻R1为可变电阻。压控振荡器VCO具有一第一引脚TUNE、一第二引脚VCC、一第三引脚GND及一第四引脚RFout。第一引脚TUNE电性连接至第一电阻R1与第二电阻R2之间，第二引脚VCC与第二电阻R2相连，第三引脚GND与第一电阻R1相连并电性连接至一负极输入连接端Vin-，该负极输入连接端Vin-接地。第二电阻R2及第二引脚VCC之间连接有一正极输入连接端Vin+，该正极输入连接端Vin+与电源供应单元10连接，第四引脚RFout与一级放大器12的一端相连。压控振荡器VCO用于产生射频信号，通过调节第一电阻R1的大小从而可调节其输出频率的大小，在本实施例中，压控振荡器VCO可输出2.4GHz的频率信号。
请继续参阅图1及图2，所述一级放大器12的另一端与二级放大器13相连。一级放大器12用于将压控振荡器VCO输出的射频信号进行放大。在本实施例中，一级放大器12为一信号放大器，在本实施例中并对2.4GHz的射频信号的增益为17.5dB，二级放大器13再将一级放大器12输出的射频信号继续放大，在本实施例中二级放大器13为一功率放大器且增益为14dB，输出功率为1瓦。所述隔离器14的一端与二级放大器13相连，另一端电性连接至发射天线组15，隔离器14用于保护功率放大器以免反射信号伤害功率放大器。
请参阅图1及图3，发射天线组15包括组成一相位数组的且连接至一馈入点K的若干片片形天线(151、152、153、154)，各天线均具有一大致呈长方形的辐射部(1511、1521、1531、1541)及一连接至所述馈入点K的连接部(1512、1522、1532、1542)，馈入点K与隔离器14电性相连。各天线的连接部之间的长度及辐射部之间的长度大致相等。在本实施例中，各天线的辐射部的长度大致相当于频率为2.4GHz的电磁波的波长的一半。该发射天线组15增益高及半功率波束宽度大。
请继续参阅图1，所述信号接收单元2包括一接收天线21、一与接收天线21电性相连的整流电路22及一与整流电路22电性相连的储能电容23。所述接收天线21可为偶极天线或微带天线，在本实施例中，接收天线21为一设置有馈入部及接地部的偶极天线，通过偶极天线在水平方向上的全向性，从而鼠标在水平移动时信号接收良好。
请参阅图1及图4，所述整流电路22为一整流电压倍增电路，其包括首尾顺次连接的一第一二极管D1、一第一电容C1、一第二电容C2及一第二二极管D2。第一二极管D1与第二二极管D2之间连接有一第一输入连接端P1，第一电容C1与第二电容C2之间连接有一第二输入连接端P2，该第一输入连接端P1与第二输入连接端P2分别电性连接至所述接收天线21的馈入部及接地部，第一二极管D1与第一电容C1之间连接有一正极输出连接端Vout+，第二二极管D2与第二电容C2之间连接有一负极输出连接端Vout-，正极输出连接端Vout+与负极输出连接端Vout-分别电性连接至鼠标内部相关需要电能的电路。
所述第一二极管D1及第二二极管D2均为萧特基二极管，从而可提高整流电路的切换效率。该整流电路22为全波整流并具有倍压的功效。所述储能电容23连接于正极输出连接端Vout+与负极输出连接端Vout-之间，在本实施例中，该储能电容23为一超电容，从而可存储大电量，最终为鼠标提供足够的电能。
综上所述，本发明无线供电装置100通过信号发送单元1发射射频信号，而信号接收单元2接收射频信号并为负载供电，通过射频信号的传输实现无线供电，因而抗衰减能力强及传输距离远，从而方便使用者。
Claims (9)
1.一种无线供电装置，其包括一信号发送单元及一信号接收单元，其特征在于：所述信号发送单元包括一电源供应单元、一压控振荡电路、一信号放大单元及一发射天线组，电源供应单元用于为压控振荡电路及信号放大单元提供电能，压控振荡电路用于产生射频信号，信号放大单元用于将所述射频信号放大，发射天线组用于发射所述射频信号；所述信号接收单元包括一接收天线及一整流电路，接收天线用于接收所述发射天线组发射的射频信号并产生电流，整流电路用于对天线产生的电流进行整流然后提供给负载。
2.根据权利要求1所述的无线供电装置，其特征在于：所述信号接收单元还包括一连接于整流电路的输出端的储能电容。
3.根据权利要求2所述的无线供电装置，其特征在于：所述储能电容为超电容。
4.根据权利要求3所述的无线供电装置，其特征在于：所述整流电路为一整流电压倍增电路。
5.根据权利要求4所述的无线供电装置，其特征在于：所述整流电压倍增电路包括首尾顺次连接的一第一二极管、一第一电容、一第二电容及一第二二极管，第一二极管与第二二极管之间连接有一第一输入连接端，第一电容与第二电容之间连接有一第二输入连接端，第一输入连接端与第二输入连接端电性连接至所述接收天线，第一二极管与第一电容之间连接有一正极输出连接端，第二二极管与第二电容之间连接有一负极输出连接端，正极输出连接端与负极输出连接端分别电性连接至所述负载。
6.根据权利要求5所述的无线供电装置，其特征在于：所述第一二极管及第二二极管均为萧特基二极管。
7.根据权利要求6所述的无线供电装置，其特征在于：所述信号放大单元包括相串联的一一级放大器及一二级放大器。
8.根据权利要求7所述的无线供电装置，其特征在于：所述一级放大器为一信号放大器，所述二级放大器为一功率放大器。
9.根据权利要求8所述的无线供电装置，其特征在于：所述信号发送单元还包括有一连接于功率放大器与发射天线组之间的隔离器。
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