CN109038861B - 一种无线共源的无线输能方法和系统 - Google Patents

一种无线共源的无线输能方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109038861B
CN109038861B CN201810697568.1A CN201810697568A CN109038861B CN 109038861 B CN109038861 B CN 109038861B CN 201810697568 A CN201810697568 A CN 201810697568A CN 109038861 B CN109038861 B CN 109038861B
Authority
CN
China
Prior art keywords
delivery
common source
signal
frequency
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810697568.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109038861A (zh
Inventor
赵德双
李涛
徐新松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Ben Yuan Vision Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Yunen Wireless Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Yunen Wireless Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Yunen Wireless Technology Co Ltd
Priority to CN201810697568.1A priority Critical patent/CN109038861B/zh
Publication of CN109038861A publication Critical patent/CN109038861A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109038861B publication Critical patent/CN109038861B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无线共源的无线输能方法和系统。系统包含1个无线共源装置，N个TR输能装置，M个用户，M、N为正整数。方法包括：所述无线共源装置通过自身的发射天线向周围空间辐射单频的共源信号；所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号；所述N个TR输能装置通过自身的发射天线将所述N个TR输能信号同时辐射出去，产生所需的单点或多点聚焦场，为所述M个用户中的1个或多个充电。所述N个TR输能装置自身不设源，共用同一无线源，相互间能够保持稳定的相位差，因此本发明技术方案可用于解决多个空间分离的时间反演TR发射阵元之间的无线同步问题。

Description

一种无线共源的无线输能方法和系统
技术领域
本发明涉及无线输能技术领域，具体涉及一种无线共源的无线输能方法和系统。
背景技术
时间反演(TR，Time Reversal)是进入20世纪末发展起来的一种新型声波传输与控制技术，在2004年由M.Fink及其课题组成员引入至电磁学领域。TR的中心思想是在复杂环境中将声波或电磁波返传播于原源位置，理论和实验研究表明，TR电磁波可以在指定的一个或多个目标位置同时形成点聚焦，在特定的条件下还能够展现出超越瑞利衍射极限的亚波长聚焦特性、产生高精度的无衍射电磁波束。这些独特的物理性质，使得TR技术可以应用于无线输能领域，有望为多目标选择性输能、受能天线小型化、无线输能效率提高、电磁辐射安全等问题提供一个全新技术解决方案。
虽然TR技术在无线输能领域表现出极大的应用潜力，但是TR技术的物理实现较为困难，主要体现在高频时域电磁波的采集与产生以及多个TR发射阵元之间的无线同步两方面。2017年公开的、公开号为“CN106602746A”、名称为“一种基于聚焦波的微波窄带无线输能方法及装置”的发明专利，利用窄带或单频信号代替宽带的短时脉冲进行TR输能，可以使用检波器、鉴相器、放大器、移相器等模拟器件得到高频TR信号，成功摆脱TR物理实现对高端数字设备的依赖。然而，该专利中的多个TR发射阵元仍然需要通过有线电气连接共用同一个频率源，并未解决多个空间分离的TR发射阵元之间的无线同步问题。
如何使得各TR发射阵元即使在空间上相隔很远，也能保持稳定的相位差，是TR点聚焦无线输能技术走向实用化进程中一个无法避开的技术难题。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种无线共源的无线输能方法和系统，用于解决多个空间分离的TR发射阵元之间的无线同步问题。
本发明的第一方面，提供一种无线共源的无线输能方法，用于包括1个无线共源装置，N个TR输能装置以及M个用户的系统，M、N为正整数；所述方法包括：所述无线共源装置通过自身的发射天线向周围空间辐射单频的共源信号；所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大等操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号；所述N个TR输能装置通过自身的发射天线将所述N个TR输能信号同时辐射出去，产生所需的单点或多点聚焦场，为所述M个用户中的单个或多个充电。
所述N个TR输能装置自身不设源，而是共用同一无线源，相互间能够保持稳定的相位差，因此本发明技术方案可用于解决多个空间分离的时间反演TR发射阵元之间的无线同步问题。
第一种可能的实现方式中，所述系统通过频率分离的方式，使得共源信号与TR输能信号互不干扰地在同一空间内传播，其中：所述共源信号的频率为f0/F，所述N个TR输能信号的频率为f0，所述无线共源装置的发射天线与所述N个TR输能装置的接收天线的中心频率为f0/F，所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线的中心频率为f0；F取值为非零的正整数或其倒数值，F>1为分频，F<1为倍频。
结合第一方面的第一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号，包括：所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收频率为f0/F的共源信号，将所述接收信号进行倍频或分频，转换成频率为f0的N个共源接收信号；获取所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线之间的信道幅度传输系数；获取所述N个TR输能装置辐射的TR输能信号到达用户i的接收天线处能够同相叠加各自需要引入的额外相移，i＝1～M；根据所述额外相移和所述信道幅度传输系数对所述频率为f0的共源接收信号进行移相和放大，生成特定幅度与相位的TR输能信号。
第三种可能的实现方式中，所述系统通过极化分离的方式，使得共源信号与TR输能信号互不干扰地在同以空间内传播，其中：所述共源信号与所述N个TR输能信号的频率均为f0，所述无线共源装置的发射天线、所述N个TR输能装置的接收天线和发射天线、以及所述M个用户的接收天线，中心频率均为f0；所述无线共源装置的发射天线和所述N个TR输能装置的接收天线采用第一极化方式，所述M个用户的接收天线和所述N个TR输能装置的发射天线采用第二极化方式，所述第一极化方式与所述第二极化方式相互正交。
结合第一方面的第三种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，生成特定幅度与相位的TR输能信号，包括：所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收频率为f0的共源信号，得到频率为f0的N个共源接收信号；获取所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线之间的信道幅度传输系数；获取所述N个TR输能装置辐射的TR输能信号到达用户i的接收天线处能够同相叠加各自需要引入的额外相移，i＝1～M；根据所述额外相移和所述信道幅度传输系数对所述频率为f0的N个共源接收信号进行移相和放大，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号。
本发明的第二方面，提供一种无线共源的无线输能系统，所述系统包括1个无线共源装置，N个TR输能装置以及M个用户，M、N为正整数；其中，所述无线共源装置，用于通过自身的发射天线向周围空间辐射单频的共源信号；所述N个TR输能装置，用于通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大等操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号，再将所述N个TR输能信号通过自身的发射天线同时辐射出去，产生所需的单点或多点聚焦场，为所述M个用户中的1个或多个充电；所述M个用户，用于通过自身接收天线接收所述N个TR输能装置发射的TR输能信号，检测接收信号的幅度，或将其整流为直流供给负载。
第一种可能的实现方式中，所述共源信号的频率为f0/F，所述N个TR输能信号的频率为f0，所述无线共源装置的发射天线与所述N个TR输能装置的接收天线的中心频率为f0/F，所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线的中心频率为f0。
结合第一方面的第一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，所述TR输能装置包括接收天线、倍频器、检波器、移相器、放大器和发射天线，其中，所述接收天线，用于接收频率为f0/F的共源信号，所述倍频器，用于将所述共源信号进行F倍频，转换成频率为f0的共源接收信号；所述检波器，用于检测所述频率为f0的共源接收信号的幅度；所述移相器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行移相；所述放大器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行放大；所述发射天线，用于将所述频率为f0的TR输能信号辐射出去。所述用户包括接收天线、检波器、整流器，其中，所述接收天线，用于接收所述频率为f0的TR输能信号；所述检波器，用于检测接收天线接收信号的幅度；所述整流器，用于将接收天线接收信号整流为直流供给负载。
第三种可能的实现方式中，所述共源信号、TR输能信号的频率均为f0，所述无线共源装置的发射天线、所述TR输能装置的接收天线和发射天线、以及所述用户设备的接收天线的中心频率均为f0；所述无线共源装置的发射天线和所述N个TR输能装置的接收天线采用第一极化方式，所述M个用户的接收天线和所述N个TR输能装置的发射天线采用第二极化方式，所述第一极化方式与所述第二极化方式相互正交。
结合第一方面的第三种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，所述TR输能装置包括接收天线、检波器、移相器、放大器和发射天线；其中，所述接收天线，用于接收频率为f0的共源信号，得到频率为f0的共源接收信号；所述检波器，用于检测所述频率为f0的共源接收信号的幅度；所述移相器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行移相；所述放大器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行放大；所述发射天线，用于将所述频率为f0的TR输能信号辐射出去。所述用户包括接收天线、检波器、整流器，其中，所述接收天线，用于接收所述频率为f0的TR输能信号；所述检波器，用于检测接收天线接收信号的幅度；所述整流器，用于将接收天线接收信号整流为直流供给负载。
结合第二方面或第二方面的以上任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述用户包括接收天线、检波器、整流器，其中，所述接收天线，用于接收所述频率为f0的TR输能信号；所述检波器，用于检测接收天线接收信号的幅度；所述整流器，用于将接收天线接收信号整流为直流供给负载。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提出的无线共源的无线输能方法，由无线共源装置通过发射天线向周围空间辐射单频的共源信号，各个TR输能装置的接收天线接收到共源信号后，将这些接收信号经过倍频器、移相器、放大器等器件中的全部或部分的处理，形成特定幅度与相位的TR输能信号，最终由各个TR输能装置的发射天线辐射出去，即可在单个或多个聚焦位置，产生所需的单点或多点TR聚焦场，使位于各聚焦位置的用户设备能够利用其接收天线收集无线能量。
各个TR输能装置自身不设振荡或本振源，而是共用同一个无线共源装置作为无线源，因此相互之间能够保持稳定的相位差，成功解决了多个空间分离的TR发射天线阵元间的无线同步问题。
而且，在一种实现方式中，采用倍频技术，共源信号与TR输能信号之间存在较大频率间隔，可保证在同一空间中共源信号和TR输能信号传播互不影响，可有效避免彼此间的电磁干扰。
在另一种实现方式中，采用极化分离方案，TR输能信号与共源信号完全同频，无需倍频器/变频器，直接将接收到的无线共源信号经过移相器、放大器处理后，通过TR发射天线发射出去，共源信号与输能信号间的干扰，通过二者天线间的极化正交分离技术进行消除。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中无线共源的无线传输系统的架构图；
图2是本发明实施例中无线共源的无线传输方法的流程图；
图3是本发明第一个实例中无线共源的无线传输系统的架构图；
图4(a)、(b)、(c)分别是本发明一个实例中无线共源装置、TR输能装置和用户设备的结构框图；
图5是本发明第二个实例中无线共源的无线传输系统的架构图；
图6(a)、(b)、(c)分别是本发明第二个实例中无线共源装置、TR输能装置和用户设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
换言之，在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。
请参考图1，是本发明实施例中，无线共源的无线传输系统的架构图，该系统包括一个无线共源装置10，N个TR输能装置20以及M个用户30，M、N为正整数。用户30是受能设备/受能用户。本文中，记TR输能信号的频率为f0。
请参考图2，本发明实施例提供一种无线共源的无线输能方法，用于如图1所示的无线共源的无线传输系统，所述方法可包括：
步骤S1：所述无线共源装置通过自身的发射天线向周围空间辐射单频的共源信号；
步骤S2：所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大等操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号；
步骤S3：所述N个TR输能装置通过自身的发射天线将所述N个TR输能信号同时辐射出去，产生所需的单点或多点聚焦场，为所述M个用户中的单个或多个充电。
该方法的技术方案中，各个TR输能装置自身不设振荡或本振源，而是共用同一个无线共源装置作为无线源，因此相互之间能够保持稳定的相位差，成功解决了多个空间分离的TR发射天线阵元间的无线同步问题。
进一步的，为了为解决共源信号与TR输能信号之间的干扰问题，本发明实施例提出两种解决方案：频率分离方案(方案一)与极化分离方案(方案二)，下面分别就这两种方案阐述本发明的基本思路与步骤。
方案一：频率分离方案
本方案中所述系统通过频率分离的方式，使得共源信号与TR输能信号互不干扰地在同一空间内传播。
本方案采用倍频器，将频率为f0/F的单频共源信号F倍频至频率为f0的TR输能信号。无线共源装置的发射天线、TR输能装置的接收天线的中心频率为f0/F，用户的接收天线、TR输能装置的发射天线的中心频率为f0，中心频率f0/F的天线与中心频率f0的天线之间频带互不交叠。此时，共源信号只能被TR输能装置的接收天线接收，TR输能信号只能被用户设备的接收天线接收，共源信号与TR输能信号可以互不干扰地在同一空间内传播，实现频率分离。该方案的基本实现步骤如下：
步骤一：无线共源装置向各TR输能装置辐射单频共源信号。
无线共源装置持续不断地向周围空间辐射频率f0/F的单频共源信号为各个TR输能装置提供相位稳定的激励。需要说明，本发明中所有信号均采用只包含幅相信息的复相量形式表示。
TR输能装置1～N通过各自的接收天线接收共源信号，并将接收信号经过F倍频后，N个接收信号被转换为一组频率为f0的共源接收信号使用检波器获取其幅度记其中未知。
步骤二：获取TR输能装置j的发射天线与用户i的接收天线之间的信道幅度传输系数。
TR输能装置j为N个TR输能装置中的任一个，j为不大于N的正整数；用户设备i为N个用户设备中的任一个，i为不大于M的正整数。
获取信道幅度传输系数的方法可包括：将的幅度均放大至Ay，得到一组信号其中再将依次且单独地馈入对应TR输能装置的发射天线，其余TR输能装置的发射天线不激励。此时，用户1～M利用检波器，检测接收天线的接收信号幅度，其中，单独将馈入TR输能装置j的发射天线时用户i检测到接收天线的接收信号幅度记为计算得到TR输能装置j的发射天线与用户i的接收天线之间的信道幅度传输系数
步骤三：获取使得TR输能装置1～N的辐射信号到达用户i(i＝1～M)的接收天线处能够同相叠加各自需要引入的额外相移ΔP1,i～ΔPN,i。
获取额外相移的方法可包括：对移相ΔP(-π≤ΔP≤π)，获得信号同时，将Y1 t与分别馈入TR输能装置1和TR输能装置k的发射天线，其余TR输能装置的发射天线不激励；然后，扫描ΔP，记录分别使用户1～M的接收天线获得最大接收信号幅度的ΔP取值ΔPk,1～ΔPk,M。当ΔP＝ΔPk,i时，TR输能装置1和TR输能装置k的发射天线的辐射信号Y1 t和在到达用户i的接收天线后能够进行相位差为0的同相叠加，即其中φj,i为TR输能装置j的发射天线与用户i的接收天线之间的信道相移系数，根据αj,i和φj,i可计算信道传输函数Hj,i＝αj,i·exp(i·φj,i)。变换k的值，直至所有ΔPk,i(k＝2～N,i＝1～M)被求出。然后，设置ΔP1,1～ΔP1,M为0，若分别对移相ΔP1,i～ΔPN,i，再同时将其馈入TR输能装置1～N的发射天线，到达用户i的接收天线的N路信号的相位均相同。
在上述过程中，Y1 t和到达用户i接收天线的叠加信号幅度可由式(1)计算，式中Ay已知，αk,i与α1,i在步骤二中已求出，因此，可由唯一确定，可能为两个符号相反的解与之一，其中可根据式(3)由得到，而又能被用户i通过检波器测出。扫描ΔP获取ΔPk,i的具体步骤为：1、使ΔP＝0，TR输能装置1和TR输能装置k的发射天线的同时辐射信号Y1 t和记录此时用户1～M检测到接收天线的接收信号幅度根据式(2)求出 可能取值或之一；2、使不能为π的整数倍，TR输能装置1和TR输能装置k的发射天线的同时辐射信号Y1 t和记录此时用户1～M检测到接收天线的接收信号幅度根据式(2)求出可能取值或之一。由于不为π的整数倍，或有且仅有其中一个与或之一相等，这个相等的值记为其表达式如式(3)所示，显然， 时，可取到最大值，即依此类推，ΔPk,1～ΔPk,M为
步骤四：产生TR聚焦场，对用户进行无线输能。
若只对用户i(i＝1～M)输能，且用户i期望的无线充电信号幅度为对TR输能装置1～N的共源接收信号进行移相与放大，产生一组信号由式(4)给出，TR输能装置j具体引入的额外相移Pj＝ΔPj,i，放大倍数Aj可根据式(5)给出。的幅度比满足α1,i:α2,i:L:αN,i，相位分别为即-φ1,i+(P1 r+φ1,i),-φ2,i+(P1 r+φ1,i),...,-φN,i+(P1 r+φ1,i)，P1 r+φ1,i与j无关，显然的幅度比与相位差分布与信道传输函数的共轭相同，时间反演处理在单频时简化为取相位共轭，因此，TR输能装置1～N的发射天线同时辐射满足时间反演幅相分布，产生聚焦于用户i处的TR单点聚焦场，使用户i的接收天线接收到幅度为的信号；若M≥2且希望同时为多个用户充电，且用户1～M期望的无线充电信号幅度分别为(不对用户i充电时，)，对TR输能装置1～N的共源接收信号进行移相与放大，产生一组信号由式(6)给出，式中函数abs()与angle()的功能分别为取复相量的幅值与相位。TR输能装置j具体引入的额外相移Pj、放大倍数Aj可根据式(7)、式(8)计算。TR输能装置1～N的发射天线同时辐射即在用户1～M处同时产生TR多点聚焦场，用户1～M的接收天线的接收信号幅度分别为
当环境改变或用户的位置发生变化时，重新进行步骤一至步骤四，再次获取TR输能装置应引入的额外相移Pj与放大倍数Aj，即仍能保持对用户的充电效果。
以上，对频率分离方案进行了说明。该方案中，所述共源信号的频率为f0/F，所述TR输能信号是将所述共源信号F倍频后生成的频率为f0的信号。
该方案中，步骤S2中的所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大等操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号，可包括：所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收频率为f0/F的共源信号，将所述共源信号进行F倍频，转换成频率为f0的共源接收信号；获取所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线之间的信道幅度传输系数；获取所述N个TR输能装置辐射的TR输能信号到达用户i的接收天线处能够同相叠加各自需要引入的额外相移，i＝1～M；根据所述额外相移和所述信道幅度传输系数对所述频率为f0的共源接收信号进行移相和放大，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号。
方案二：极化分离方案
本方案中所述系统通过极化分离的方式，使得共源信号与TR输能信号互不干扰地在同以空间内传播。
本方案不采用倍频器，无线共源装置的发射天线、TR输能装置的接收天线、用户的接收天线、TR输能装置的发射天线的中心频率均为f0，但是，无线共源装置的发射天线和TR输能装置的共源信号接收天线的极化方式与用户的接收天线和TR输能装置的发射天线的极化方式相互正交。此时，共源信号只能被TR输能装置的接收天线接收，TR输能信号只能被用户的接收天线接收，共源信号与TR输能信号可以互不干扰地在同一空间内传播，实现极化分离。该方案的基本实现步骤如下：
步骤一：无线共源装置向各TR输能装置辐射单频共源信号。
无线共源装置持续不断地向周围空间辐射频率f0的单频共源信号为各个TR输能装置提供相位稳定的激励，此时TR输能装置1～N的接收天线的接收信号为频率f0的共源接收信号使用检波器可获取其幅度记其中未知。
步骤二：获取TR输能装置j的发射天线与用户i的接收天线之间的信道幅度传输系数。
具体过程同方案一的步骤二。
步骤三：获取使得TR输能装置1～N的辐射信号到达用户i(i＝1-M)的接收天线处能够同相叠加各自需要引入的额外相移ΔP1,i～ΔPN,i。
具体过程同方案一的步骤三。
步骤四：产生TR聚焦场，对用户进行无线输能。
具体过程同方案一的步骤四。
以上步骤二至步骤四，同方案一的步骤二至步骤四。
当环境改变或用户的位置发生变化时，重新进行步骤一至步骤四，再次获取TR输能装置应引入的额外相移Pj与放大倍数Aj，即仍能保持对用户的输能效果。
以上，对极化分离进行了说明。该方案中，所述共源信号、所述TR输能信号的频率均为f0，所述无线共源装置的发射天线、所述TR输能装置的接收天线和发射天线、以及所述用户的接收天线，中心频率均为f0；所述无线共源装置的发射天线和所述TR输能装置的接收天线采用第一极化方式，所述用户的接收天线和所述TR输能装置的发射天线采用第二极化方式，所述第一极化方式与所述第二极化方式相互正交。
该方案中，步骤S2中的所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大等操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号，可包括：所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收频率为f0的共源信号，得到频率为f0的N个共源接收信号；获取所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线之间的信道幅度传输系数；获取所述N个TR输能装置辐射的TR输能信号到达用户i的接收天线处能够同相叠加各自需要引入的额外相移，i＝1～M；根据所述额外相移和所述信道幅度传输系数对所述频率为f0的Ng个共源接收信号进行移相和放大，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号。
以上，对本发明实施例的无线共源的无线输能方法进行了说明。
为便于实施上述方法，本发明实施例还提供相应的装置/系统。
请参考图1，本发明实施例提供一种无线共源的无线输能系统，该系统包括1个无线共源装置10，N个TR输能装置20以及M个用户30，M、N为正整数，该系统通过N个TR输能装置20给M个用户30进行无线输能，其中，
所述无线共源装置10，用于通过自身的发射天线向周围空间辐射单频的共源信号；
所述N个TR输能装置20，用于通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大等操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号，再将所述N个TR输能信号通过自身的发射天线同时辐射出去，产生所需的单点或多点聚焦场，为所述M个用户中的1个或多个充电；
所述M个用户，用于通过自身接收天线接收所述N个TR输能装置发射的TR输能信号，检测接收信号的幅度，或将其整流为直流供给负载。
一种实施方式中，所述共源信号的频率为f0/F，所述N个TR输能信号的频率为f0，所述无线共源装置的发射天线与所述N个TR输能装置的接收天线的中心频率为f0/F，所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线的中心频率为f0。
该实施方式中，所述TR输能装置包括接收天线、倍频器、检波器、移相器、放大器和发射天线，其中，所述接收天线，用于接收频率为f0/F的共源信号，所述倍频器，用于将所述共源信号进行F倍频，转换成频率为f0的共源接收信号；所述检波器，用于检测所述频率为f0的共源接收信号的幅度；所述移相器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行移相；所述放大器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行放大；所述发射天线，用于将所述频率为f0的TR输能信号辐射出去。所述用户包括接收天线、检波器、整流器，其中，所述接收天线，用于接收所述频率为f0的TR输能信号；所述检波器，用于检测接收天线接收信号的幅度；所述整流器，用于将接收天线接收信号整流为直流供给负载。
所述用户，或者说，用户设备，包括接收天线、检波器、整流器，其中，
所述接收天线，用于接收所述频率为f0的TR输能信号；
所述检波器，用于检测接收天线接收信号的幅度；
所述整流器，用于将接收天线接收信号整流为直流供给负载。
另一种实施方式中，所述共源信号与TR输能信号的频率均为f0，所述无线共源装置的发射天线、所述TR输能装置的接收天线和发射天线、以及所述用户的接收天线，中心频率均为f0；所述无线共源装置的发射天线和所述TR输能装置的接收天线采用第一极化方式，所述用户的接收天线和所述TR输能装置的发射天线采用第二极化方式，所述第一极化方式与所述第二极化方式相互正交。
该实施方式中，所述TR输能装置包括接收天线、检波器、移相器、放大器和发射天线；其中，所述接收天线，用于接收频率为f0的共源信号，得到频率为f0的共源接收信号；所述检波器，用于检测所述频率为f0的共源接收信号的幅度；所述移相器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行移相；所述放大器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行放大；所述发射天线，用于将所述频率为f0的TR输能信号辐射出去。所述用户包括接收天线、检波器、整流器，其中，所述接收天线，用于接收所述频率为f0的TR输能信号；所述检波器，用于检测接收天线接收信号的幅度；所述整流器，用于将接收天线接收信号整流为直流供给负载。
所述用户，或者说，用户设备，包括接收天线、检波器、整流器，其中，
所述接收天线，用于接收所述频率为f0的TR输能信号；
所述检波器，用于检测接收天线接收信号的幅度；
所述整流器，用于将接收天线接收信号整流为直流供给负载。
以上，对本发明实施例的无线共源的无线输能系统进行了说明，关于该系统的更详细的说明，请参考前文对于无线共源的无线输能方法的描述。
综上，基于以上方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明实施例的各个TR输能装置共享同一无线源，相互之间能够保持稳定的相位差，成功解决了多个分离TR阵元间的无线同步问题。
(2)本发明实施例的TR输能装置和用户均自身不设振荡或本振源，电路结构得到极大简化。
(3)本发明实施例通过不间断地重新获取TR输能装置应引入的额外相移与放大倍数，在用户移动速度小于上述参量更新速度的情况下，可实现移动输能。
(4)本发明实施例的频率分离和极化分离两种技术方案，不仅能保证多个空间TR发射装置实现精确的无线同步，而且还有效解决了共源信号与输能信号间的相互电磁干扰。
下面，结合具体的应用场景，在更具体的实施例中，对本发明实施例的技术方案进行进一步详细的说明。
本应用场景实施例中，无线共源的无线输能系统的结构示意图如图1所示，其中无线共源装置10只有1个，TR输能装置20可以有多个，用户设备30可以有一个或多个。下面分别给出两个实例，分别采用频率分离方案或极化分离方案，进行无线共源的TR输能，输能过程中共源信号与TR输能信号互不干扰。
实例一：基于无线共源的频率分离式无线输能
本实例的结构框图如图3所示，存在1个无线共源装置，30个TR输能装置(TR输能装置1-30)和4名用户(用户1-4)，这里的用户可理解成受能设备。无线共源装置至少包括1个频率为1.225GHz的单频信号源，以及1个中心频率为1.225GHz的发射天线。每个TR输能装置至少包括1个倍频器、1个检波器、1个放大器、1个移相器、1个中心频率为1.225GHz的接收天线以及1个中心频率为2.45GHz的发射天线；每名用户至少包括1个2.45GHz的接收天线、1个检波器、1个整流器以及1个负载。
无线共源装置的结构框图如图4(a)所示，可包括：单频信号源COS，用于产生1.225GHz的单频正弦信号；发射天线COA，中心频率为1.225GHz，带宽为100MHz，用于将COS产生的单频信号辐射出去，为TR输能装置提供无线的同步源。
TR输能装置j(j＝1～30)的结构框图如图4(b)所示，具体包括：接收天线SRj，中心频率为1.225GHz，带宽为100MHz，用于接收COA辐射的单频共源信号；倍频器MFj,用于将SRj接收的1.225GHz单频信号倍频至2.45GHz；检波器TEDj，检测MFj输出单频信号的幅度；移相器PSj，对输入信号施加一个额外的相移，这个相移是可调的，初始状态相移为0；放大器PAj，放大输入信号，放大倍数可调，初始状态放大倍数为1；发射天线TRj，中心频率为2.45GHz，带宽为200MHz，SRj接收的1.225GHz单频信号经过倍频、移相、放大，由该天线辐射出去；开关Kj，切换MFj输出的连接状态：与TEDj、PSj之一相连；控制中心OCC_Tj，与用户1～4的控制中心OCC_R1～OCC_R4进行通信交互，接收来自TEDj的信息，控制开关Kj的切换、移相器PSj的相移，放大器PAj的放大倍数。
用户i(i＝1-4)的结构框图如图4(c)所示，可包括：接收天线ECi，中心频率为2.45GHz，带宽为200MHz，用于接收来自TR1-TR30辐射信号；检波器REDi，检测ECi的接收信号幅度；负载LOADi，用户的负载，由直流驱动；整流器PRUi，将ECi接收的交流信号转换为直流，为LOADi供电；开关Si，切换ECi的连接状态：与REDi、PRUi之一相连；控制中心OCC_Ri，与TR输能装置1-30的控制中心OCC_T1～OCC_T30进行通信交互，接收来自REDi的信息，控制开关Si的切换。
该实例执行无线输能步骤如下：
步骤一：无线共源装置向各TR输能装置辐射单频共源信号。无线共源装置的单频信号源COS处于持续激发状态，不断地通过发射天线COA向周围空间辐射1.225GHz的单频共源信号该信号被TR输能装置1～30的接收天线SR1～SR30接收后，经过倍频器MF1～MF30二倍频至2.45GHz。
步骤二：检测接收共源信号倍频后的幅值。TR输能装置1～30的OCC_T1～OCC_T30控制开关K1～K30的切换使得MF1～MF30与TED1～TED30相连，检测得到一组幅度
步骤三：获取TR输能装置的发射天线与用户的接收天线间的信道幅度传输系数。
具体分为5小步：
①TR输能装置1～30的OCC_T1～OCC_T30控制放大器PA1～PA30使其放大倍数为即将均放大至Ay；
②设置一变量a，其初值为1；
③TR输能装置a的OCC_Ta控制开关Ka的切换使得MFa与PSa相连，此时仅有TR输能装置a的发射天线TRa辐射信号，其余TR输能装置的发射天线无激励；
④用户1～4的OCC_R1～OCC_R4控制开关S1～S4使得EC1～EC4与RED1～RED4相连，检测EC1～EC4的接收信号幅度，记为计算TR输能装置a的发射天线TRa与用户i(i＝1～4)的接收天线之间的信道幅度传输系数
⑤通过OCC_Ta控制开关Ka的切换使得MFa与TEDa相连，若a＝30，此时所有的αj,i(j＝1～30,i＝1～4)均已采集完毕，进入下一步骤，否则，然后令a＝a+1，返回本步骤第③小步。
步骤四：获取使得TR输能装置1～30的辐射信号到达用户i(i＝1～4)的接收天线ECi处能够同相叠加的移相器相移ΔP1,i～ΔP30,i。
具体分为4小步：
①设置一变量k，其初值为2，然后将ΔP1,1～ΔP1,4均置为0，最后通过OCC_T1控制开关K1的切换使MF1与PS1相连；
②通过OCC_Tk控制开关Kk的切换使MFk与PSk相连,此时TR输能装置1、TR输能装置k的发射天线TR1、TRk同时辐射信号，其余TR输能装置的发射天线无激励，用户1～4通过RED1～RED4检测接收天线EC1～EC4的接收信号幅度，记为然后根据式(9)计算
③通过OCC_Tk控制PSk的相移为不能为π的整数倍，此时用户1～4再次通过RED1～RED4检测接收天线EC1～EC4的接收信号幅度，记为然后根据式(9)计算
④根据式(10)计算ΔPk,1～ΔPk,4，然后通过OCC_Tk控制开关Kk的切换使MFk与TEDk相连，若k＝30，此时所有的ΔPj,i(j＝1～30,i＝1～4)均已采集完毕，通过OCC_T1控制开关K1的切换使MF1与TED1相连，然后进入下一步骤，否则，令k＝k+1，返回本步骤第②小步。
步骤五：产生TR聚焦场，对用户进行无线输能。
具体分为2小步：
①通过用户1～4的OCC_R1～OCC_R4，控制开关S1～S4的切换，使接收天线EC1～EC4与整流器PRU1～PRU4相连，准备接收无线能量并供给负载；
②若只对用户i(i＝1～4)输能，且用户i期望的无线输能信号幅度为TR输能装置1～30通过OCC_T1～OCC_T30控制开关K1～K30的切换使MF1～MF30与PS1～PS30相连，同时控制PS1～PS30的相移为P1～P30，PA1～PA30的放大倍数为A1～A30，其中Pj＝ΔPj,i，Aj可根据式(11)计算。此时TR1～TR30同时辐射TR输能信号，产生的TR场点聚焦于用户i处，用户i的接收天线ECi的接收信号幅度为若同时对用户1～4输能，且用户1～4期望的无线输能信号幅度分别为TR输能装置1～30通过OCC_T1～OCC_T30控制开关K1～K30的切换使MF1～MF30与PS1～PS30相连，同时控制PS1～PS30的相移为P1～P30，PA1～PA30的放大倍数为A1～A30，其中Pj、Aj可分别根据式(12)、式(13)计算，式中函数abs()与angle()的功能分别为取复相量的幅度与相位。此时TR1～TR30同时辐射TR输能信号，产生的TR场同时在用户1～4处聚焦，用户1～4的接收天线EC1～EC4的接收信号幅度为
实例二：基于无线共源的极化分离式无线输能
本实例的结构框图如图5所示，存在1个无线共源装置，30个TR输能装置(TR输能装置1-30)和4名用户(用户1-4)，这里的用户可理解成受能设备。无线共源装置至少包括1个频率为2.45GHz的单频信号源，以及1个中心频率为2.45GHz的垂直极化发射天线；每个TR输能装置至少包括1个检波器、1个放大器、1个移相器、1个中心频率为2.45GHz的垂直极化接收天线以及1个中心频率为2.45GHz的水平极化发射天线；每名用户至少包括1个2.45GHz的水平极化接收天线、1个检波器、1个整流器以及1个负载。
无线共源装置的结构框图如图6(a)所示，具体包括：单频信号源COS，用于产生2.45GHz的单频正弦信号；发射天线COA，中心频率为2.45GHz，带宽为200MHz，极化方式为垂直极化，用于将COS产生的单频信号辐射出去，为各TR输能装置提供无线的同步源。
TR输能装置j(j＝1～30)的结构框图如图6(b)所示，具体包括：接收天线SRj，中心频率为2.45GHz，带宽为200MHz，极化方式为垂直极化，用于接收COA辐射的单频共源信号；检波器TEDj，检测SRj接收单频信号的幅度；移相器PSj，对输入信号施加一个额外的相移，这个相移是可调的，初始状态相移为0；放大器PAj，放大输入信号，放大倍数可调，初始状态放大倍数为1；发射天线TRj，中心频率为2.45GHz，带宽为200MHz，极化方式为水平极化，SRj接收的2.45GHz单频信号经过移相、放大，由该天线辐射出去；开关Kj，切换SRj的连接状态：与TEDj、PSj之一相连；控制中心OCC_Tj，与用户1～4的控制中心OCC_R1～OCC_R4进行通信交互，接收来自TEDj的信息，控制开关Kj的切换、移相器PSj的相移，放大器PAj的放大倍数。
用户i(i＝1～4)的结构框图如图6(c)所示，具体包括：接收天线ECi，中心频率为2.45GHz，带宽为200MHz，极化方式为水平极化，用于接收来自TR1～TR30辐射信号；检波器REDi，检测ECi的接收信号幅度；负载LOADi，用户的负载，由直流驱动；整流器PRUi，将ECi接收的交流信号转换为直流，为LOADi供电；开关Si，切换ECi的连接状态：与REDi、PRUi之一相连；控制中心OCC_Ri，与TR输能装置1～30的控制中心OCC_T1～OCC_T30进行通信交互，接收来自REDi的信息，控制开关Si的切换。
该实例执行无线输能步骤如下：
步骤一：无线共源装置向各TR输能装置辐射单频共源信号。无线共源装置的单频信号源COS处于持续激发状态，不断地通过发射天线COA向周围空间辐射2.45GHz的单频共源信号该信号被TR输能装置1～30的接收天线SR1～SR30接收。
步骤二：检测接收共源信号的幅值。TR输能装置1～30的OCC_T1～OCC_T30控制开关K1～K30的切换使得SR1～SR30与TED1～TED30相连，检测得到一组幅度
步骤三：获取TR输能装置的发射天线与用户的接收天线间的信道幅度传输系数。
具体分为5小步：
①TR输能装置1～30的OCC_T1～OCC_T30控制放大器PA1～PA30使其放大倍数为即将均放大至Ay；
②设置一变量a，其初值为1；
③TR输能装置a的OCC_Ta控制开关Ka的切换使得SRa与PSa相连，此时仅有TR输能装置a的发射天线TRa辐射信号，其余TR输能装置的发射天线无激励；
④用户1～4的OCC_R1～OCC_R4控制开关S1～S4使得EC1～EC4与RED1～RED4相连，检测EC1～EC4的接收信号幅度，记为计算TR输能装置a的发射天线TRa与用户i(i＝1～4)的接收天线之间的信道幅度传输系数
⑤通过OCC_Ta控制开关Ka的切换使得SRa与TEDa相连，若a＝30，此时所有的αj,i(j＝1～30,i＝1～4)均已采集完毕，进入下一步骤，否则，然后令a＝a+1，返回本步骤第③小步。
步骤四：获取使得TR输能装置1～30的辐射信号到达用户i(i＝1～4)的接收天线ECi处能够同相叠加的移相器相移ΔP1,i～ΔP30,i。
具体分为4小步：
①设置一变量k，其初值为2，然后将ΔP1,1～ΔP1,4均置为0，最后通过OCC_T1控制开关K1的切换使SR1与PS1相连；
②通过OCC_Tk控制开关Kk的切换使SRk与PSk相连,此时TR输能装置1、TR输能装置k的发射天线TR1、TRk同时辐射信号，其余TR输能装置的发射天线无激励，用户1～4通过RED1～RED4检测接收天线EC1～EC4的接收信号幅度，记为然后根据式(6)计算
③通过OCC_Tk控制PSk的相移为不能为π的整数倍，此时用户1～4再次通过RED1～RED4检测接收天线EC1～EC4的接收信号幅度，记为然后根据式(6)计算
④根据式(7)计算ΔPk,1～ΔPk,4，然后通过OCC_Tk控制开关Kk的切换使SRk与TEDk相连，若k＝30，此时所有的ΔPj,i(j＝1～30,i＝1～4)均已采集完毕，通过OCC_T1控制开关K1的切换使SR1与TED1相连，然后进入下一步骤，否则，令k＝k+1，返回本步骤第②小步；
步骤五：产生TR聚焦场，对用户进行无线输能。
具体分为2小步：
①通过用户1～4的OCC_R1～OCC_R4，控制开关S1～S4的切换，使接收天线EC1～EC4与整流器PRU1～PRU4相连，准备接收无线能量并供给负载；
②若只对用户i(i＝1～4)输能，且用户i期望的无线输能信号幅度为TR输能装置1～30通过OCC_T1～OCC_T30控制开关K1～K30的切换使SR1～SR30与PS1～PS30相连，同时控制PS1～PS30的相移为P1,i～P30,i，PA1～PA30的放大倍数为A1,i～A30,i，其中Pj,i＝ΔPj,i，Aj,i可根据式(8)计算。此时TR1～TR30同时辐射TR输能信号，产生的TR场点聚焦于用户i处，用户i的接收天线ECi的接收信号幅度为若同时对用户1～4输能，且用户1～4期望的无线输能信号幅度分别为TR输能装置1～30通过OCC_T1～OCC_T30控制开关K1～K30的切换使SR1～SR30与PS1～PS30相连，同时控制PS1～PS30的相移为P1,i～P30,i，PA1～PA30的放大倍数为A1,i～A30,i，其中Pj,i、Aj,i可分别根据式(9)、式(10)计算，式中函数abs()与angle()的功能分别为取复相量的幅度与相位。此时TR1～TR30同时辐射TR输能信号，产生的TR场同时在用户1～4处聚焦，用户1～4的接收天线EC1～EC4的接收信号幅度为
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线共源的无线输能方法，其特征在于，用于包括1个无线共源装置，空间分离的N个TR输能装置和M个用户的系统，M、N为正整数；所述方法包括：
所述无线共源装置通过自身的发射天线向周围空间辐射单频的共源信号；
所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号；
所述N个TR输能装置通过自身的发射天线将所述N个TR输能信号同时辐射出去，产生所需的单点或多点聚焦场，为所述M个用户中的1个或多个充电；
所述系统通过频率分离的方式或者极化分离的方式，使得共源信号与TR输能信号互不干扰地在同一空间内传播。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共源信号的频率为f0/F，所述N个TR输能信号的频率为f0，所述无线共源装置的发射天线与所述N个TR输能装置的接收天线的中心频率为f0/F，所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线的中心频率为f0，F取值为非零的正整数或其倒数值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共源信号与所述N个TR输能信号的频率均为f0，所述无线共源装置的发射天线，所述N个TR输能装置的接收天线，所述N个TR输能装置的发射天线，所述M个用户的接收天线的中心频率均为f0，所述无线共源装置的发射天线和所述N个TR输能装置的接收天线采用第一极化方式，所述M个用户的接收天线和所述N个TR输能装置的发射天线采用第二极化方式，所述第一极化方式与所述第二极化方式相互正交。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号，包括：
所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收频率为f0/F的共源信号，将接收的所述共源信号进行F倍频，转换成频率为f0的N个共源接收信号；
获取所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线之间的信道幅度传输系数；
获取所述N个TR输能装置辐射的TR输能信号到达用户i的接收天线处能够同相叠加各自需要引入的额外相移，i＝1～M；
根据所述额外相移和所述信道幅度传输系数对所述频率为f0的N个共源接收信号进行移相和放大，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号，包括：
所述N个TR输能装置通过自身的接收天线接收频率为f0的共源信号，得到频率为f0的N个共源接收信号；
获取所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线之间的信道幅度传输系数；
获取所述N个TR输能装置辐射的TR输能信号到达用户i的接收天线处能够同相叠加各自需要引入的额外相移，i＝1～M；
根据所述额外相移和所述信道幅度传输系数对所述频率为f0的N个共源接收信号进行移相和放大，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号。
6.一种无线共源的无线输能系统，其特征在于，所述系统包括1个无线共源装置，空间分离的N个TR输能装置和M个用户，M、N为正整数；其中，
所述无线共源装置，用于通过自身的发射天线向周围空间辐射单频的共源信号；
所述N个TR输能装置，用于通过自身的接收天线接收所述共源信号，经过移相、放大操作，生成特定幅度与相位的N个TR输能信号，通过自身的发射天线将所述N个TR输能信号同时辐射出去，产生所需的单点或多点聚焦场，为所述M个用户中的1个或多个充电；
所述M个用户，用于通过自身接收天线接收所述N个TR输能装置发射的TR输能信号，检测接收信号的幅度，或将其整流为直流供给负载；
所述系统通过频率分离的方式或者极化分离的方式，使得共源信号与TR输能信号互不干扰地在同一空间内传播。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述共源信号的频率为f0/F，所述N个TR输能信号的频率为f0，所述无线共源装置的发射天线与所述N个TR输能装置的接收天线的中心频率为f0/F，所述N个TR输能装置的发射天线与所述M个用户的接收天线的中心频率为f0。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述TR输能装置包括接收天线、倍频器、检波器、移相器、放大器和发射天线，其中，
所述接收天线，用于接收所述频率为f0/F的共源信号；
所述倍频器，用于将接收的所述共源信号进行F倍频，转换成频率为f0的共源接收信号；
所述检波器，用于检测所述频率为f0的共源接收信号的幅度；
所述移相器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行移相；
所述放大器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行放大，成为频率为f0的TR输能信号；
所述发射天线，用于将所述频率为f0的TR输能信号辐射出去。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述共源信号、TR输能信号的频率均为f0，所述无线共源装置的发射天线、所述N个TR输能装置的接收天线和发射天线、以及所述M个用户的接收天线中心频率均为f0；所述无线共源装置的发射天线和所述N个TR输能装置的接收天线采用第一极化方式，所述M个用户的接收天线和所述N个TR输能装置的发射天线采用第二极化方式，所述第一极化方式与所述第二极化方式相互正交。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述TR输能装置包括接收天线、检波器、移相器、放大器和发射天线；其中，
所述接收天线，用于接收所述频率为f0的共源信号，得到频率为f0的共源接收信号；
所述检波器，用于检测所述频率为f0的共源接收信号的幅度；
所述移相器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行移相；
所述放大器，用于对所述频率为f0的共源接收信号进行放大；
所述发射天线，用于将所述频率为f0的TR输能信号辐射出去。
CN201810697568.1A 2018-06-29 2018-06-29 一种无线共源的无线输能方法和系统 Active CN109038861B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810697568.1A CN109038861B (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种无线共源的无线输能方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810697568.1A CN109038861B (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种无线共源的无线输能方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109038861A CN109038861A (zh) 2018-12-18
CN109038861B true CN109038861B (zh) 2019-06-28

Family

ID=65521869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810697568.1A Active CN109038861B (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种无线共源的无线输能方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109038861B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110635582B (zh) * 2019-08-30 2021-03-26 同济大学 一种电磁回波激励放大的无线能量传输系统
CN111030324B (zh) * 2019-12-09 2021-05-28 南京航空航天大学 多目标移动设备跟踪无线能量传输方法与系统
WO2021217650A1 (zh) * 2020-04-30 2021-11-04 华为技术有限公司 基于天线阵列的信号处理方法和装置
CN113507745B (zh) * 2021-06-23 2023-04-18 电子科技大学 一种基于时间反演无线输能的多用户功率分配方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106602746A (zh) * 2016-11-09 2017-04-26 电子科技大学 一种基于聚焦波的微波窄带无线输能方法及装置
CN106856346A (zh) * 2017-01-23 2017-06-16 华南理工大学 一种室内无线输能系统以及无线输能方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106602746A (zh) * 2016-11-09 2017-04-26 电子科技大学 一种基于聚焦波的微波窄带无线输能方法及装置
CN106856346A (zh) * 2017-01-23 2017-06-16 华南理工大学 一种室内无线输能系统以及无线输能方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109038861A (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109038861B (zh) 一种无线共源的无线输能方法和系统
CN106602746B (zh) 一种基于聚焦波的微波窄带无线输能方法及装置
CN108683274B (zh) 一种频分多址的多目标并行无线输能方法及装置
Tamburini et al. Encoding many channels on the same frequency through radio vorticity: first experimental test
Feng et al. Joint 3D trajectory design and time allocation for UAV-enabled wireless power transfer networks
CN108879894B (zh) 一种基于聚焦波的多目标选择性无线输能方法及装置
CN108631849B (zh) 基于波形分集的多模态复用涡旋电磁波生成方法
CN104833860B (zh) 一种电磁波跨越海与空界面电磁场的获得方法
Li et al. Wireless power transfer based on microwaves and time reversal for indoor environments
US9270023B2 (en) Random jitter beamforming method and transmitter and receiver using the same
CN113655447B (zh) 一种用于雷达通信一体化的时间调制阵列边带抑制波束控制方法
CN110221293A (zh) 一种基于涡旋电磁波的俯仰角成像方法
CN107231821A (zh) 具有无线电力发射器的tv系统
Zhu et al. Signal‐to‐noise ratio and time‐modulated signal spectrum in four‐dimensional antenna arrays
Yuan et al. Energy efficient network localisation using hybrid TOA/AOA measurements
CN108988508B (zh) 一种频分多址的单对多无线输能方法和装置
CN104601214B (zh) 一种用于射频轨道角动量模式解复用的取样接收方法
CN110881195B (zh) 一种多频多目标选择性无线输能方法与系统
Li et al. Integrating sensing, communication, and power transfer: From theory to practice
RU2426204C1 (ru) Коротковолновая приемная многоканальная антенная система
CN113691031B (zh) 一种基于微波分束赋型的多目标能量管理方法
CHANG et al. Programmable metasurface for simultaneously wireless information and power transfer system
WO2013108325A1 (ja) 電力供給システム
CN114172280A (zh) 一种近场聚焦的多目标自适应微波能量传输系统和方法
KR20130044191A (ko) 랜덤 지터 빔포밍 방법, 이를 이용한 송신기 및 수신기

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240328

Address after: 601, Building 7, Longbi Industrial Zone, No. 27, Dafa Road, Bantian Street, Longgang District, Shenzhen, Guangdong 518000

Patentee after: SHENZHEN BEN YUAN VISION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 518000 601, Building 7, Longbi Industrial Zone, No. 27, Dafa Road, Dafa Pu Community, Bantian Street, Longgang District, Shenzhen, Guangdong

Patentee before: SHENZHEN EMFOCU WIRELESS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right