CN108258815A - 一种无线充电系统及射频接收端 - Google Patents
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Abstract
一种无线充电系统及射频接收端,所述无线充电系统包括:射频发射端以及射频接收端,其中:所述射频发射端,适于同时生成不同频率的射频电波并发射;所述射频接收端,与所述射频发射端及预设的待充电设备分别耦接,适于接收所述射频发射端发射的相应频率的射频电波,将所述接收到的射频电波转换成电能。上述方案能够提高无线充电系统的鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种无线充电系统及射频接收端。
背景技术
随着电子产业的不断发展,无线充电技术得到了越来越多厂商的重视。在充电时无需使用充电电线与电子产品连接,能够给用户带来较好的用户体验。
无线充电技术通常可以包括近场无线充电技术以及远场无线充电技术、近场无线通信技术包括磁感应式无线充电以及磁共振式无线充电,充电范围均较小,仅为几毫米至几十厘米。远场无线通信技术的充电范围较大,可以达到数米甚至十几米。
远场无线通信技术基于射频系统,通过射频电波为设备进行充电,主要包括Wattup技术以及Cota技术。Wattup使用5.8GHz免授权的ISM频谱创建3D能量空间,可以实现15英尺(约4.6米)的无线充电操作。Cota使用2.4GHz无线电波传输电能,可以实现10米内无线充电操作。
现有技术中,远场无线通信的无线充电系统仅支持某一固定频率的射频电波进行充电,在某些情况下可能无法充电。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何提高无线充电系统的鲁棒性。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种无线充电系统,包括:射频发射端以及射频接收端,其中:所述射频发射端,适于同时生成不同频率的射频电波并发射;所述射频接收端,与所述射频发射端及预设的待充电设备分别耦接,适于接收所述射频发射端发射的相应频率的射频电波,将所述接收到的射频电波转换成电能。
可选的,所述射频发射端包括:第一射频电波生成电路、第二射频电波生成电路、第一发射天线阵列以及第二发射天线阵列,其中:所述第一射频电波生成电路,适于生成第一射频电波;所述第二射频电波生成电路,适于生成第二射频电波,所述第一射频电波的频率与所述第二射频电波的频率不等;所述第一发射天线阵列,与所述第一射频电波生成电路耦接;所述第二发射天线阵列,与所述第二射频电波生成电路耦接。
可选的,所述射频发射端包括:第一发射天线阵列、第二发射天线阵列、本振信号源以及混频器,其中:所述第一发射天线阵列为方向回溯天线阵列,适于接收入射的第一射频电波;以及,沿接收所述入射的第一射频电波的方向反向发射所述混频器传输的第一共轭信号;所述第二发射天线阵列为方向回溯天线阵列,适于接收入射的第二射频电波;以及,沿接收所述入射的第二射频电波的方向反向发射所述混频器传输的第二共轭信号;所述本振信号源,与所述混频器耦接,适于生成本振信号并输出至所述混频器,所述本振信号的频率f等于f1与f2之和,f1为第一频率,且所述第一频率为所述第一射频电波的频率;f2为第二频率,且所述第二频率为所述第二射频电波的频率;所述混频器,包括本振信号输入端、射频信号输入端以及输出端,其中:所述本振信号输入端,适于输入所述本振信号;所述射频信号输入端,适于输入所述入射的第一射频电波或所述入射的第二射频电波;所述输出端,适于当所述射频信号输入端输入所述入射的第一射频电波时输出所述第二共轭信号,当所述射频信号输入端输入所述入射的第二射频电波时输出所述第一共轭信号;所述第一共轭信号的频率与所述第一射频电波的频率相等,所述第二共轭信号的频率与所述第二射频电波的频率相等。
可选的,所述射频接收端包括:第一接收天线阵列、第二接收天线阵列、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、整流器、DC-DC转换器以及充电接口,其中:所述第一接收天线阵列的电谐振频率为所述第一射频电波的频率;所述第二接收天线阵列的电谐振频率为所述第二射频电波的频率;所述第一阻抗匹配网络,与所述第一接收天线阵列耦接;所述第二阻抗匹配网络,与所述第二接收天线阵列耦接;所述整流器,与所述第一阻抗匹配网络、所述第二阻抗匹配网络耦接,适于将匹配出的第一射频电波的电压转换成直流电压并输出,以及将匹配出的第二射频电波的电压转换成直流电压并输出;所述DC-DC转换器,输入端与所述整流器耦接,输出端与所述充电接口耦接,适于将所述整流器输出的直流电压转换成与所述待充电设备匹配的直流电压,并当所述充电接口耦接有所述待充电设备时为所述待充电设备充电。
可选的,所述第一接收天线阵列、所述第二接收天线阵列均为方向回溯天线阵列。
可选的,所述射频接收端还包括:储能装置,与所述DC-DC转换器的输出端耦接,适于存储所述DC-DC转换器输出的电能,并为所述射频接收端供电。
可选的,所述储能装置为电容器。
可选的,所述射频接收端,还适于接收其他射频发射端发射的相应频率的射频电波,将所述接收到的其他射频发射端发射的相应频率的射频电波转换成电能。
可选的,所述第一射频电波的频率为2.4GHz,所述第二射频电波的频率为5.8GHz。
可选的,所述射频发射端与所述射频接收端均设置在家用电器内部。
可选的,所述射频发射端设置在所述家用电器的侧壁夹层中,或设置在所述家用电器的内壁上。
可选的,所述射频发射端设置在家用电器的外表面,所述射频接收端设置在所述家用电器的外部,且所述射频接收端与所述射频发射端之间的距离小于所述射频发射端发射的射频电波的覆盖范围。
可选的,所述射频发射端设置在所述家用电器的门的外表面。
可选的,所述射频发射端的发射天线阵列与所述射频接收端的接收天线阵列之间的夹角小于180°。
本发明实施例提供了一种射频接收端,包括:第一接收天线阵列、第二接收天线阵列、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、整流器、DC-DC转换器以及充电接口,其中:所述第一接收天线阵列的电谐振频率为第一射频电波的频率;所述第二接收天线阵列的电谐振频率为第二射频电波的频率;所述第一阻抗匹配网络,与所述第一接收天线阵列耦接;所述第二阻抗匹配网络,与所述第二接收天线阵列耦接;所述整流器,与所述第一阻抗匹配网络、所述第二阻抗匹配网络耦接,适于将匹配出的第一射频电波的电压转换成直流电压并输出,以及将匹配出的第二射频电波的电压转换成直流电压并输出;所述DC-DC转换器,输入端与所述整流器耦接,输出端与所述充电接口耦接,适于将所述整流器输出的直流电压转换成与待充电设备匹配的直流电压,并当所述充电接口耦接有所述待充电设备时为所述待充电设备充电。
可选的,所述第一接收天线阵列、所述第二接收天线阵列均为方向回溯天线阵列。
可选的,所述射频接收端还包括:储能装置,与所述DC-DC转换器的输出端耦接,适于存储所述DC-DC转换器输出的电能,并为所述射频接收端供电。
可选的,所述储能装置为电容器。
可选的,所述第一射频电波的频率为2.4GHz,所述第二射频电波的频率为5.8GHz。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
射频发射端同时生成不同频率的射频电波。射频接收端能够接收射频发射端发射的相应频率的射频电波,将接收到的射频电波转换成电能,从而为待充电设备充电。由于射频接收端能够接收射频发射端发射的不同频率的射频电波,因此当射频发射端发射的其中一个射频电波受环境影响衰减较大时,射频接收端仍能够接收到其他受环境影响较小的射频电波,进而能够正常为待充电设备充电,故可以提高无线充电系统的鲁棒性。
进一步,第一天线阵列以及第二天线阵列均为方向回溯天线阵列,可以实现射频接收端的精确定位,从而能够提高无线充电的效率。
进一步,在射频接收端的DC-DC转换器的输出端设置储能装置,将DC-DC转换器输出的电能存储,从而可以采用所述储能装置为射频接收端供电。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种无线充电系统的结构示意图;
图2是本发明实施例中的一种射频接收端的结构示意图;
图3是本发明实施例中的一种射频发射端的结构示意图;
图4是本发明实施例中的一种方向回溯天线阵列的工作原理图;
图5是本发明实施例中的一种电冰箱的结构示意图;
图6是本发明实施例中的另一种电冰箱的结构示意图;
图7是本发明实施例中的又一种电冰箱的结构示意图。
具体实施方式
在现有技术中,远场无线通信技术基于射频系统,通过射频电波为设备进行充电,主要包括Wattup技术以及Cota技术。Wattup技术使用5.8GHz的无线电波传输电能,而Cota技术使用2.4GHz的无线电波传输电能。在实际应用中可知,在不同的无线环境下,一些频率的无线电波的衰减速度较快。若仅采用单一频率的无线电波传输电能,在一些特殊的应用场景中,无线电波的衰减速度较快,导致充电效率较低,甚至出现无法充电的情况。
在本发明实施例中,射频发射端同时生成不同频率的射频电波。射频接收端能够接收射频发射端发射的相应频率的射频电波,将接收到的射频电波转换成电能,从而为待充电设备充电。由于射频接收端能够接收射频发射端发射的不同频率的射频电波,因此当射频发射端发射的其中一个射频电波受环境影响衰减较大时,射频接收端仍能够接收到其他受环境影响较小的射频电波,进而能够正常为待充电设备充电,故可以提高无线充电系统的鲁棒性。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参照图1,本发明实施例提供了一种无线充电系统,包括射频发射端11以及射频接收端12。
在具体实施中,射频发射端11可以同时生成不同频率的射频电波,并将生成的射频电波发射。
射频发射端11可以包括:第一射频电波生成电路、第二射频电波生成电路、第一发射天线阵列以及第二发射天线阵列。第一射频电波生成电路适于生成第一频率的第一射频电波,第二射频电波生成电路适于生成第二频率的第二射频电波,且第一射频电波与第二射频电波的频率不相等。
第一射频天线阵列与第一射频电波生成电路耦接,通过第一射频天线阵列将第一射频电波生成电路生成的第一射频电波发射。相应地,第二射频天线阵列与第二射频电波生成电路耦接,通过第二射频天线阵列将第二射频电波生成电路生成的第二射频电波发射。
在本发明一实施例中,射频发射端11生成的射频电波包括频率为2.4GHz的第一射频电波以及频率为5.8GHz的第二射频电波。
可以理解的是,在本发明其他实施例中,射频发射端11生成的射频电波还可以包括其他频率的射频电波,可以根据实际的应用场景对射频发射端11的第一射频电波生成电路以及第二射频电波生成电路进行调整,以设置射频发射端11发射的射频电波的频率。
在具体实施中,射频接收端12与射频发射端11耦接,适于接收射频发射端11发射的相应频率的射频电波,并将接收到的射频电波转换成电能。
在射频接收端12中,可以设置有充电接口。待充电设备的电源接口通过有线或者无线与射频接收端12的充电接口耦接。当射频接收端12将接收到的射频电波转换成电能之后,可以将电能通过充电接口输出,从而为待充电设备进行充电。在进行充电时,用户可以预先将待充电设备的电源接口与射频接收端12的充电接口建立连接。
待充电设备可以为移动终端,例如,待充电设备为智能手机。待充电设备也可以为用电设备,例如,待充电设备为照明灯具,或者待充电设备为风扇。
下面对本发明实施例中提供的射频接收端12进行说明。
参照图2,给出了本发明实施例中的一种射频接收端12的结构示意图。
在具体实施中,射频接收端12可以包括:第一接收天线阵列121、第二接收天线阵列122、第一阻抗匹配网络123、第二阻抗匹配网络124、整流器125、DC-DC转换器126以及充电接口127。
第一接收天线阵列121的电谐振频率与第一射频电波的频率相同,第二接收天线阵列122的电谐振频率与第二射频电波的频率相同,从而可以通过第一接收天线阵列121接收第一射频电波,通过第二接收天线阵列122接收第二射频电波。
在具体实施中,第一阻抗匹配网络123与第一接收天线阵列121耦接,第二阻抗匹配网络124与第二接收天线阵列122耦接。整流器125分别与第一阻抗匹配网络123以及第二阻抗匹配网络124耦接,适于将匹配出的第一射频电波的电压转换成直流电压并输出,以及将匹配出的第二射频电波的电压同样转换成直流电压并输出。DC-DC转换器126的输入端与整流器125的输出端耦接,输出端与充电接口127耦接,适于将整流器125输出的直流电压转换成与待充电设备匹配的直流电压,并当充电接口127耦接有待充电设备时为待充设备充电。
在具体实施中,一个射频发射端11可以与多个射频接收端12对应,也即一个射频发射端11发射的射频电波可以被多个射频接收端12接收。多个射频接收端12各自对应的充电接口127可以与对应的待充电设备连接,从而实现一个射频发射端11能够同时为多个待充电设备进行充电。
在本发明实施例中,由于射频发射端能够同时发射不同频率的射频电波,射频接收端能够接收射频发射端发射的不同频率的射频电波,因此当射频发射端发射的其中一个射频电波受环境影响衰减较大时,射频接收端仍能够接收到其他受环境影响较小的射频电波,进而能够正常为待充电设备充电,故可以提高无线充电系统的鲁棒性。
例如,在某一场景下,频率为2.4GHz的射频电波的衰减速度较快。若采用使用的射频发射端仅能发射2.4GHz频率的射频电波,则此时射频接收端接收到的射频电波强度较弱,甚至无法为待充电设备进行充电。
而在本发明实施例中,射频发射端同时发射频率为2.4GHz的射频电波以及频率为5.8GHz的射频电波。当频率为2.4GHz的射频电波的衰减速度较快时,频率为5.8GHz的射频电波可能并不受影响。因此,可以采用5.8GHz的射频电波正常为待充电设备充电。
下面对本发明实施例中提供的无线充电系统进行详细说明。
参照图3,给出了本发明实施例中的一种射频发射端11的结构示意图。下面结合图2,对图3中提供的射频发射端11的工作原理进行说明。
在具体实施中,射频发射端11包括第一发射天线阵列、第二发射天线阵列、本振信号源113以及混频器114。第一发射天线阵列以及第二发射天线阵列均为方向回溯天线阵列。相应地,射频接收端12的第一接收天线阵列121以及第二接收天线阵列122也同样为方向回溯天线阵列。第一发射天线阵列包括发射天线A1以及发射天线A2,第二发射天线阵列包括发射天线B1以及发射天线B2。
在实际应用中可知,方向回溯天线阵列可以在没有来波信号方位信息的情况下向来波方向自动发射一个响应信号。方向回溯天线阵列完成波速跟踪的功能完全依靠模拟电路来实现,不需要来波方向的预知信息和复杂的数字信号处理算法,系统反应速度快。
参照图4,给出了一种方向回溯天线阵列的工作原理图。从图4中可以得知,方向回溯天线阵列40在接收到射频电波时,沿射频电波入射方向a的反方向b将射频电波反射。也就是说,发射端在向方向回溯天线阵列10发射射频电波之后,会接收到方向回溯天线阵列40反射的射频电波。
在具体实施中,当第一发射天线阵列以及第一接收天线阵列121均为方向回溯天线阵列时,第一发射天线阵列发射第一射频电波,第一接收天线阵列121第一发射天线阵列接收第一射频电波,并沿入射方向将第一射频电波反射。此时,第一发射天线阵列接收到入射的第一射频电波为第一接收天线阵列121反射的第一射频电波。
相应地,当第二发射天线阵列以及第二接收天线阵列122均为方向回溯天线阵列时,第二发射天线阵列发射第二射频电波,第二接收天线阵列122接收第二射频电波,并沿入射方向将第二射频电波反射。此时,第二发射天线阵列接收到入射的第二射频电波为第二接收天线阵列122反射的第二射频电波。
射频发射端11的本振信号源113与混频器114耦接,适于实时生成本振信号并输出至混频器114。本振信号源113生成的本振信号的频率f等于f1与f2之和,f1为第一频率,且第一射频电波的频率为f1,f2为第二频率,且第二射频电波的频率为f2。
在具体实施中,混频器114包括本振信号输入端、射频信号输入端以及输出端。混频器114的本振信号输入端与本振信号源113耦接。本振信号源113将生成的本振信号输入至混频器114的本振信号输入端。混频器114的射频信号输入端输入入射的第一射频电波时,混频器114将入射的第一射频电波与本振信号进行混频,得到第二共轭信号并通过混频器114的输出端输出;混频器114的射频信号输入端输入入射的第二射频电波时,混频器114将入射的第二射频电波与本振信号进行混频,得到第一共轭信号并通过混频器114的输出端输出。
混频器114输出的第一共轭信号经由第一发射天线阵列发射,且发射方向与入射的第一射频电波的方向反向。混频器114输出的第二共轭信号经由第二发射天线阵列发射,且发射方向与入射的第二射频电波的方向反向。
例如,入射的第一射频电波的频率为2.4GHz,入射的第二射频电波的频率为5.8GHz,则本振信号源生成的本振信号的频率为8.2GHz。当混频器的射频信号输入端输入入射的第一射频电波时,经过混频,混频器输出端输出的第二共轭信号的频率为:8.2GHz-2.4GHz=5.8GHz。混频器的输出端与第二发射天线阵列耦接,从而通过第二发射天线阵列将频率为5.8GHz的第二共轭信号发射。
又如,混频器的射频信号输入端输入入射的第二射频电波时,经过混频,混频器输出端输出的第一共轭信号的频率为8.2GHz-5.8GHz=2.4GHz,混频器的输出端与第一发射天线阵列耦接,从而通过第一发射天线阵列将频率为2.4GHz的第一共轭信号发射。
在具体实施中,射频发射端11中还可以包括第一滤波器组115以及第二滤波器组116,其中,第一滤波器组115耦接在第一发射天线阵列与混频器114之间,适于对第一发射天线阵列与混频器114之间传输的射频电波进行滤波处理。第二滤波器组116耦接在第二发射天线阵列与混频器114之间,适于对第二发射天线阵列与混频器116之间传输的射频电波进行滤波处理。
在具体实施中,本发明上述实施例中提供的无线充电系统在开始工作时,射频发射端11可以先与射频接收端12进行握手操作以建立连接。射频发射端11可以通过现有的无线通信协议与射频接收端12进行握手操作。
在本发明一实施例中,射频发射端11采用蓝牙协议与射频接收端12进行握手操作。在本发明另一实施例中,射频发射端11采用WIFI协议与射频接收端12进行握手操作。
在进行握手操作时,射频发射端11可以向射频接收端12发送握手请求信号。射频接收端12在接收到握手请求信号后,向射频发射端11反馈握手响应信号。在实际应用中,为简化线路,射频接收端12无需与家用电源连接。
因此,为能够正常实现与射频发射端11进行握手操作,在具体实施中,可以在射频接收端12中设置储能装置,通过储能装置来为射频接收端12供电。储能装置可以与DC-DC转换器的输出端耦接,可以储存DC-DC转换器输出的电能,从而可以实现为射频接收端12供电。
在具体实施中,可以采用电容器作为储能装置,也可以采用可充电电池作为储能装置,还可以采用其他的能够存储电能的装置作为储能装置。
在具体实施中,射频接收端12还可能会接收到来自其他射频发射器发射的无线电波。例如,射频接收端12接收到来自WIFI路由器发射的无线电波。当射频接收端12接收到来自其他射频发射器发射的无线电波时,也可以将接收到的无线电波转换成电能。
例如,射频接收端12接收到来自WIFI路由器发射的无线电波,则射频接收端12可以将接收到的WIFI路由器发射的无线电波转换成电能。由于WIFI路由器发射的无线电波携带的能量较小,因此射频接收端12转换得到的电能也较少。
下面对本发明上述实施例中提供的无线充电系统的具体应用进行说明。
在具体实施中,射频发射端以及射频接收端可以均设置在家用电器内部。在具体实施中,射频发射端可以设置在家用电器的内壁表面上。例如,射频发射端可以吸附在家用电器的内部表面上。又如,射频发射端可以粘贴在家用电器的内壁表面上。
为避免射频发射端占用家用电器的内部空间,射频发射端也可以设置在家用电器的侧壁夹层中。
相应地,射频接收端也可以设置在家用电器的内壁上。可以在射频接收端的充电接口处设置与之耦接的待充电设备,待充电设备可以为用电设备。例如,待充电设备为温度传感器或湿度传感器。又如,待充电设备为LED灯等照明灯具。
在具体应用中,家用电器可以为电冰箱。射频发射端与射频接收端均设置在电冰箱的内壁上。参照图5,给出了本发明实施例中的一种电冰箱的结构示意图。
图5中,射频发射端11设置在电冰箱5的顶部内壁上,射频接收端54设置在电冰箱5的搁板56上,且与LED灯(图5中未示出)耦接。射频接收端54将接收到的射频电波转换成电能并为LED灯供电。
射频接收端55设置在电冰箱5的内壁上,且与温度传感器(图5中未示出)耦接。射频接收端55将接收到的射频电波转换成电能并为温度传感器供电。
在具体实施中,射频发射端11也可以设置在家用电器的外表面。射频发射端11可以贴附在家用电器的外表面上,也可以通过粘贴等方式固定在家用电器的外表面上。
参照图6,给出了本发明实施例中的一种电冰箱的结构示意图。图6中,射频发射端11设置在电冰箱5的门50的外表面。
当射频发射端设置在家用电器的外表面时,射频接收端通常也设置在家用电器的外部,这是因为:通常情况下,若将射频接收端设置在家用电器的内部,由于家用电器的外壳通常为金属材质,会对射频电波具有屏蔽作用,因此可能会导致家用电器内部的射频电波强度较弱。
当射频接收端设置在家用电器的外部时,用户可以根据个人需求来设置射频接收端的具体位置。在设置射频接收端的具体位置时,需要考虑到与射频发射端之间的距离,以及射频发射端的发射天线阵列与射频接收端的接收天线阵列之间的夹角。
为确保射频接收端接收到信号强度足够强的射频电波,射频发射端与射频接收端之间的距离小于射频发射端发射的射频电波的覆盖范围。同时,射频发射端的发射天线阵列与射频接收端的接收天线阵列之间的夹角小于180°。
参照图6,射频发射端11设置在电冰箱的门的外表面。射频接收端可以设置在房间内的桌子上或其他位置。
当用户存在对智能手机进行充电的需求时,可以将智能手机的电源接口与射频接收端的充电接口连接,从而实现为智能手机充电。
在具体实施中,射频发射端还可以集成在家用电器的其他部件中,从而可以减少射频发射端占用的空间。
参照图7,给出了本发明实施例中的另一种电冰箱的结构示意图。射频发射端11集成在电冰箱5的把手51中。
可以理解的,在具体实施中,射频发射端的具体位置可以根据实际的应用场景自行设定。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (19)
1.一种无线充电系统,其特征在于,包括:射频发射端(11)以及射频接收端(12,54,55),其中:
所述射频发射端(11),适于同时生成不同频率的射频电波并发射;
所述射频接收端(12,54,55),与所述射频发射端(11)及预设的待充电设备分别耦接,适于接收所述射频发射端(11)发射的相应频率的射频电波,将所述接收到的射频电波转换成电能。
2.如权利要求1所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频发射端(11)包括:第一射频电波生成电路、第二射频电波生成电路、第一发射天线阵列以及第二发射天线阵列,其中:
所述第一射频电波生成电路,适于生成第一射频电波;
所述第二射频电波生成电路,适于生成第二射频电波,所述第一射频电波的频率与所述第二射频电波的频率不等;
所述第一发射天线阵列,与所述第一射频电波生成电路耦接;
所述第二发射天线阵列,与所述第二射频电波生成电路耦接。
3.如权利要求1所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频发射端(11)包括:第一发射天线阵列、第二发射天线阵列、本振信号源(13)以及混频器(114),其中:
所述第一发射天线阵列为方向回溯天线阵列,适于接收入射的第一射频电波;以及,沿接收所述入射的第一射频电波的方向反向发射所述混频器(114)传输的第一共轭信号;
所述第二发射天线阵列为方向回溯天线阵列,适于接收入射的第二射频电波;以及,沿接收所述入射的第二射频电波的方向反向发射所述混频器(114)传输的第二共轭信号;
所述本振信号源(13),与所述混频器(114)耦接,适于生成本振信号并输出至所述混频器(114),所述本振信号的频率f等于f1与f2之和,f1为第一频率,且所述第一频率为所述第一射频电波的频率;f2为第二频率,且所述第二频率为所述第二射频电波的频率;
所述混频器(114),包括本振信号输入端、射频信号输入端以及输出端,其中:所述本振信号输入端,适于输入所述本振信号;所述射频信号输入端,适于输入所述入射的第一射频电波或所述入射的第二射频电波;所述输出端,适于当所述射频信号输入端输入所述入射的第一射频电波时输出所述第二共轭信号,当所述射频信号输入端输入所述入射的第二射频电波时输出所述第一共轭信号;
所述第一共轭信号的频率与所述第一射频电波的频率相等,所述第二共轭信号的频率与所述第二射频电波的频率相等。
4.如权利要求3所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频接收端(12,54,55)包括:第一接收天线阵列(121)、第二接收天线阵列(122)、第一阻抗匹配网络(123)、第二阻抗匹配网络(124)、整流器(125)、DC-DC转换器(126)以及充电接口(127),其中:
所述第一接收天线阵列(121)的电谐振频率为所述第一射频电波的频率;
所述第二接收天线阵列(122)的电谐振频率为所述第二射频电波的频率;
所述第一阻抗匹配网络(123),与所述第一接收天线阵列(121)耦接;
所述第二阻抗匹配网络(124),与所述第二接收天线阵列(122)耦接;
所述整流器(125),与所述第一阻抗匹配网络(123)、所述第二阻抗匹配网络(124)耦接,适于将匹配出的第一射频电波的电压转换成直流电压并输出,以及将匹配出的第二射频电波的电压转换成直流电压并输出;
所述DC-DC转换器(126),输入端与所述整流器(125)耦接,输出端与所述充电接口(127)耦接,适于将所述整流器(125)输出的直流电压转换成与所述待充电设备匹配的直流电压,并当所述充电接口(127)耦接有所述待充电设备时为所述待充电设备充电。
5.如权利要求4所述的无线充电系统,其特征在于,所述第一接收天线阵列(121)、所述第二接收天线阵列(122)均为方向回溯天线阵列。
6.如权利要求4所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频接收端(12,54,55)还包括:储能装置,与所述DC-DC转换器(126)的输出端耦接,适于存储所述DC-DC转换器(126)输出的电能,并为所述射频接收端(12,54,55)供电。
7.如权利要求6所述的无线充电系统,其特征在于,所述储能装置为电容器。
8.如权利要求3所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频接收端(12,54,55),还适于接收其他射频发射端(11)发射的相应频率的射频电波,将所述接收到的其他射频发射端(11)发射的相应频率的射频电波转换成电能。
9.如权利要求2~8任一项所述的无线充电系统,其特征在于,所述第一射频电波的频率为2.4GHz,所述第二射频电波的频率为5.8GHz。
10.如权利要求1所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频发射端(11)与所述射频接收端(12,54,55)均设置在家用电器内部。
11.如权利要求10所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频发射端(11)设置在所述家用电器的侧壁夹层中,或设置在所述家用电器的内壁上。
12.如权利要求1所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频发射端(11)设置在家用电器的外表面,所述射频接收端(12,54,55)设置在所述家用电器的外部,且所述射频接收端(12,54,55)与所述射频发射端(11)之间的距离小于所述射频发射端(11)发射的射频电波的覆盖范围。
13.如权利要求12所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频发射端(11)设置在所述家用电器的门的外表面。
14.如权利要求12所述的无线充电系统,其特征在于,所述射频发射端(11)的发射天线阵列与所述射频接收端(12,54,55)的接收天线阵列之间的夹角小于180°。
15.一种射频接收端(12,54,55),其特征在于,包括:第一接收天线阵列(121)、第二接收天线阵列(122)、第一阻抗匹配网络(123)、第二阻抗匹配网络(124)、整流器(125)、DC-DC转换器(126)以及充电接口(127),其中:
所述第一接收天线阵列(121)的电谐振频率为第一射频电波的频率;
所述第二接收天线阵列(122)的电谐振频率为第二射频电波的频率;
所述第一阻抗匹配网络(123),与所述第一接收天线阵列(121)耦接;
所述第二阻抗匹配网络(124),与所述第二接收天线阵列(122)耦接;
所述整流器(125),与所述第一阻抗匹配网络(123)、所述第二阻抗匹配网络(124)耦接,适于将匹配出的第一射频电波的电压转换成直流电压并输出,以及将匹配出的第二射频电波的电压转换成直流电压并输出;
所述DC-DC转换器(126),输入端与所述整流器(125)耦接,输出端与所述充电接口(127)耦接,适于将所述整流器(125)输出的直流电压转换成与待充电设备匹配的直流电压,并当所述充电接口(127)耦接有所述待充电设备时为所述待充电设备充电。
16.如权利要求15所述的射频接收端(12,54,55),其特征在于,所述第一接收天线阵列(121)、所述第二接收天线阵列(122)均为方向回溯天线阵列。
17.如权利要求15所述的射频接收端(12,54,55),其特征在于,所述射频接收端(12,54,55)还包括:储能装置,与所述DC-DC转换器(126)的输出端耦接,适于存储所述DC-DC转换器(126)输出的电能,并为所述射频接收端(12,54,55)供电。
18.如权利要求17所述的射频接收端(12,54,55),其特征在于,所述储能装置为电容器。
19.如权利要求15~18任一项所述的射频接收端(12,54,55),其特征在于,所述第一射频电波的频率为2.4GHz,所述第二射频电波的频率为5.8GHz。
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