CN109327082A - 一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法 - Google Patents

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李晓江
殷明
何文涛
甘业兵
钱敏
徐建华
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    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves

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Abstract

本发明公开了一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法，涉及无线充电技术与智能天线的技术，所述方法包括以下步骤：步骤1、与所述基站射频信号相耦合获取射频能量；步骤2、将所述射频能量转化为充电电流，对所述储能模块进行充电；步骤3、所述储能模块为所述功能电路提供供电。本发明提出一种创新的供电方式，利用基站本身持续发送的射频主信号，作为无线充电的输入，实现从基站射频主信号中获取能量，持续对内置电池进行充电，再由电池给传感装置提供工作电源。该新方法只需改造基站天线内部设计，增加无线充电耦合，可实现全天候24小时不间断供电，彻底解决智能天线传感装置持续供电困难的关键问题。

Description

一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法
技术领域
本发明涉及无线充电技术与智能天线的技术领域，尤其涉及一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法。
背景技术
一般通信基站天线是由射频无源器件组成，要实现智能天线的各种传感功能，必须增加电源供给。
虽然电调天线增加了AISG的接口，可以提供电源供给，但是由于AISG调整基站射频信号覆盖仅发生在维护时，其余大部分时间AISG接口是关闭的，所以不能提供连续监控的传感装置所需要的持续电源。
增加太阳能供电对智能天线传感装置的内置电池进行充电，也是一种常见的方法。该方法需增加太阳能取电系统，对原有智能天线的整体结构改动很大。由于太阳能电池板笨重且易损坏，不适合室外各种复杂环境的安装与维护，不适合在通信基站大面积的推广。
因此，本领域的技术人员致力于为通信基站天线开发一种新的取电方式，实现对智能天线改动最小，并可以24小时持续供电。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何为通信基站天线开发一种新的取电方式，实现对智能天线改动最小，并可以24小时持续供电。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，包括无线充电模块和功能电路；所述无线充电模块与所述功能电路相连接，所述无线充电模块与所述基站射频信号相耦合获取射频能量，并转化为充电电流，为所述功能电路提供供电；所述功能电路为所述传感装置的功能电路；所述无线充电模块包括第一耦合线圈和无线充电控制电路，所述第一耦合线圈与所述无线充电控制电路的一端相连接，所述无线充电控制电路的另一端与所述功能电路连接，所述第一耦合线圈与所述基站射频信号相耦合获取射频能量，通过所述无线充电控制电路转化为所述充电电流，为所述功能电路提供供电。
进一步地，所述基站射频信号通过第二耦合线圈与所述第一耦合线圈耦合。
进一步地，通过第二耦合线圈的基站射频信号只是所述基站射频信号的一小部分。
进一步地，还包括储能模块；所述储能模块一侧连接所述无线充电模块，另一侧连接所述功能电路；所述储能模块与所述无线充电控制电路连接；所述充电电流对所述储能模块进行充电；所述储能模块为所述功能电路提供供电。
进一步地，所述储能模块始终保持有电量。
进一步地，所述智能天线传感装置保持24小时持续供电。
进一步地，所述储能模块为一种内置电池。
本发明还提供了一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法，所述方法是基于权1-3中任一项所述的传感装置，所述方法包括以下步骤：
步骤1、与所述基站射频信号相耦合获取射频能量；
步骤2、将所述射频能量转化为充电电流，为所述功能电路提供供电。
本发明也提供了一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法，所述方法是基于权4-7中任一项所述的传感装置，所述方法包括以下步骤：
步骤1、与所述基站射频信号相耦合获取射频能量；
步骤2、将所述射频能量转化为充电电流，对所述储能模块进行充电；
步骤3、所述储能模块为所述功能电路提供供电。
进一步地，在所述步骤2中，响应于所述储能模块的电量低于某一阈值，所述无线充电控制电路开启对所述储能模块的充电过程。
本发明提出一种创新的供电方式，利用基站本身持续发送的射频主信号，作为无线充电的输入，实现从基站射频主信号中获取能量，持续对内置电池进行充电，再由电池给传感装置提供工作电源。该新方法只需改造基站天线内部设计，增加无线充电耦合，可实现全天候24小时不间断供电，彻底解决智能天线传感装置持续供电困难的关键问题，为智能天线有效增加各类传感装置，提供了新的解决思路。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的供电示意图；
图2是本发明的另一个较佳实施例的供电示意图。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
本发明利用基站本身持续发送的射频信号，作为无线充电的输入，实现从基站射频信号中获取能量，转化为充电电流，为功能电路提供供电。该新方法只需改造基站天线内部设计，增加无线充电耦合，可实现全天候24小时不间断供电，彻底解决智能天线传感装置持续供电困难的关键问题，为智能天线有效增加各类传感装置，提供了新的解决思路。
实施例一
如图1所示，为一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，包括无线充电模块11和功能电路13；无线充电模块11与功能电路13相连接，无线充电模块11与基站射频信号2相耦合获取射频能量，并转化为充电电流，为功能电路13提供供电；功能电路13为传感装置1的功能电路；无线充电模块11包括第一耦合线圈1101和无线充电控制电路1103，第一耦合线圈1101与无线充电控制电路1103的一端相连接，无线充电控制电路1103的另一端与功能电路13连接，第一耦合线圈1101与基站射频信号2相耦合获取射频能量，通过无线充电控制电路1103转化为充电电流，为功能电路13提供供电。
基站射频信号2通过第二耦合线圈3与第一耦合线圈1101耦合。通过第二耦合线圈3的基站射频信号只是基站射频信号2的一小部分。在本实施例中，传感装置1与基站射频信号2之间通过第一耦合线圈1101与第二耦合线圈3进行耦合，无线充电模块11获取射频能量并转化为充电电流。充电电流直接为功能电路13提供供电。
实施例二
在实施例一的基础上，一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置还包括储能模块12；储能模块12一侧连接无线充电模块11，另一侧连接功能电路13；储能模块12与无线充电控制电路1103连接；充电电流对储能模块12进行充电；储能模块12为功能电路提供供电。无线充电控制电路1103能够实时获得储能模块12的电量大小，并预先设定阈值。当储能模块12的电量低于阈值的时候，无线充电控制电路1103开启对储能模块12的充电过程。当储能模块12的电量被充满时，则无线充电控制电路1103停止对储能模块12的充电过程。因此，储能模块12始终保持有电量，从而传感装置1可以保持24小时的持续供电。
可选地，储能模块12为一种内置电池。
基于实施例一中的传感装置1，一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法，包括以下步骤：
步骤1、与基站射频信号2相耦合获取射频能量；
步骤2、将射频能量转化为充电电流，为功能电路13提供供电。
基于实施例二中的传感装置1，一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法，包括以下步骤：
步骤1、与基站射频信号2相耦合获取射频能量；
步骤2、将射频能量转化为充电电流，对储能模块12进行充电；
步骤3、储能模块12为功能电路13提供供电。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，其特征在于，包括无线充电模块和功能电路；所述无线充电模块与所述功能电路相连接，所述无线充电模块与所述基站射频信号相耦合获取射频能量，并转化为充电电流，为所述功能电路提供供电；所述功能电路为所述传感装置的功能电路；所述无线充电模块包括第一耦合线圈和无线充电控制电路，所述第一耦合线圈与所述无线充电控制电路的一端相连接，所述无线充电控制电路的另一端与所述功能电路连接，所述第一耦合线圈与所述基站射频信号相耦合获取射频能量，通过所述无线充电控制电路转化为所述充电电流，为所述功能电路提供供电。
2.如权利要求1所述的利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，其特征在于，所述基站射频信号通过第二耦合线圈与所述第一耦合线圈耦合。
3.如权利要求2所述的利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，其特征在于，通过第二耦合线圈的基站射频信号只是所述基站射频信号的一小部分。
4.如权利要求1所述的利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，其特征在于，还包括储能模块；所述储能模块一侧连接所述无线充电模块，另一侧连接所述功能电路；所述储能模块与所述无线充电控制电路连接；所述充电电流对所述储能模块进行充电；所述储能模块为所述功能电路提供供电。
5.如权利要求4所述的利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，其特征在于，所述储能模块始终保持有电量。
6.如权利要求5所述的利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，其特征在于，所述智能天线传感装置保持24小时持续供电。
7.如权利要求4所述的利用基站射频信号充电的智能天线传感装置，其特征在于，所述储能模块为一种内置电池。
8.一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法，其特征在于，所述方法是基于权1-3中任一项所述的传感装置，所述方法包括以下步骤：
步骤1、与所述基站射频信号相耦合获取射频能量；
步骤2、将所述射频能量转化为充电电流，为所述功能电路提供供电。
9.一种利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法，其特征在于，所述方法是基于权4-7中任一项所述的传感装置，所述方法包括以下步骤：
步骤1、与所述基站射频信号相耦合获取射频能量；
步骤2、将所述射频能量转化为充电电流，对所述储能模块进行充电；
步骤3、所述储能模块为所述功能电路提供供电。
10.如权利要求9所述的利用基站射频信号充电的智能天线传感装置供电方法，其特征在于，在所述步骤2中，响应于所述储能模块的电量低于某一阈值，所述无线充电控制电路开启对所述储能模块的充电过程。
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