CN110855021A - 一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统 - Google Patents

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CN110855021A CN201911183037.1A CN201911183037A CN110855021A CN 110855021 A CN110855021 A CN 110855021A CN 201911183037 A CN201911183037 A CN 201911183037A CN 110855021 A CN110855021 A CN 110855021A
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喻易强
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Abstract

本发明提供了一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，包括依次连接的电源适配器、磁共振发射模块以及磁共振接收模块。本发明存在多个发射天线及馈电网络，可以满足不同距离下的充电要求，通过动态调整磁共振耦合无线充电的过耦合区来扩展无线充电的有效充电范围，为便携式计算机、通讯产品、消费电子产品和LED照明设备提供一个稳定、高效的无线充电或无线电能供给方案。

Description

一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统
技术领域
本发明属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统。
背景技术
随着电子信息技术和自动化控制技术的不断发展，各式各样的家电设备和消费电子产品、移动通信设备等已得到了广泛普及，然而传统的家用电器依赖电源线和电源插座之间的有线连接来实现供电，采用内置电池的电子设备也需要充电线与电源插座之间的有线连接来进行充电，因此，我们随处能看到为这些电子设备提供电能供给的电线。这些电线不仅占据了我们的活动空间，限制了设备使用的方便性，而且产生了安全用电的隐患。所以，随着人们对可以完全无线使用的便携式设备和绿色能源系统的需求的不断增长，对于无线能量传输技术的研究和应用迅速成为国内外学术界和工业界的焦点。目前业内公认的无线充电技术主要分为三类，一种是WPC联盟主推的QI标准，也称为磁感应耦合技术，另一种是Airfuel联盟主推的磁谐振耦合技术，还有一种是电磁辐射式无线输能技术。相比于磁感应技术，磁谐振耦合技术在充电距离、空间自由度、一对多充和功率扩展上有明显优势；而相比于电磁辐射式无线输能技术，磁谐振耦合技术在能量转化效率、传输功率和电磁安全方面更具备实际应用价值。目前，该技术已逐渐被应用于智能穿戴、扫地机器人、AGV等设备中，赋予设备无线充电的功能，并提高设备的安全性和智能化程度，提升用户的使用体验。磁共振耦合无线充电的基本原理是依靠发射天线和接收天线的同频磁谐振耦合来实现电能从发射端到接收端的传输和转换，因为利用的是磁场谐振原理，所有磁共振系统的收发之间都存在一个最佳耦合距离。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，通过动态调整磁共振耦合无线充电的过耦合区来扩展无线充电的有效充电范围，为便携式计算机、通讯产品、消费电子产品和LED照明设备提供一个稳定、高效的无线充电或无线电能供给方案。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
本方案提供一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，包括依次连接的电源适配器、磁共振发射模块以及磁共振接收模块；
所述电源适配器与220V交流电源连接；
所述磁共振发射模块包括无线充电基座、发射蓝牙通讯及控制电路、依次连接的稳压电路、射频功放源和开关阵列电路，以及分别与所述发射蓝牙通讯及控制电路和所述开关阵列电路连接的若干个磁共振发射天线及其馈电网络，所述稳压电路和开关阵列电路分别与所述发射蓝牙通讯及控制电路连接；所述射频功放源与所述磁共振发射天线及其馈电网络安装于所述无线充电基座上，所述射频功放源与所述电源适配器连接；所述磁共振发射天线及其馈电网络与所述磁共振接收模块连接；所述磁共振发射天线及其馈电网络包括用于远距离传输的第一微带线和第一寄生微带线，以及用于短距离传输的第二微带线以及第二寄生微带线；所述第一微带线与第一寄生微带线之间相互独立；所述第二微带线与第二寄生微带线之间相互独立；
所述磁共振接收模块包括散热片、接收蓝牙通讯及控制电路以及分别与所述接收蓝牙通讯及控制电路连接的整流稳压电路和磁共振接收天线；所述整流稳压电路位于所述散热片上；所述磁共振接收天线位于所述磁共振发射天线及其馈电网络的正上方，并与所述磁共振发射天线及其馈电网络磁耦合；
所述磁共振接收模块包括散热片、接收蓝牙通讯及控制电路以及分别与所述接收蓝牙通讯及控制电路连接的整流稳压电路和磁共振接收天线；所述整流稳压电路位于所述散热片上；所述磁共振接收天线位于所述磁共振发射天线及其馈电网络的正上方，并与所述磁共振发射天线及其馈电网络磁耦合。
本发明的有益效果是：本发明基于磁谐振耦合无线能量传输方案，采用了平面印刷电路板来加工收发模块的天线结构，实现了系统的小型化和集成化，极大的降低了系统的生产、安装和维护的成本；本发明中的天线结构的棱角都经过了平滑处理，降低了天线的损耗电阻，提升了天线的品质因子，提升了系统的无线能量传输效率。
进一步地，所述第一微带线为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且第一微带线中的发射天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中，其中：
所述第一微带线中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第一微带线以及第二微带线，且所述第一微带线以及第二微带线中相邻的微带线以等距分布；
所述第一微带线中印刷电路板的第二层顶面印刷有第一寄生微带线以及第二寄生微带线，且所述第一寄生微带线以及第二寄生微带线中相邻的微带线以等距分布；
所述第一微带线中印刷电路板的底面印刷有第三微带线和第四微带线；所述第三微带线通过第一通孔分别与所述第一微带线和第一寄生微带线连接，所述第四微带线通过第六通孔分别与所述第二微带线和第二寄生微带线连接；
所述第一微带线的几何参数和电气参数设置如下：
所述第一微带线的线宽宽度W1Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第一微带线中相邻微带线的距离STx1_Res为1mm-3mm；
所述第一寄生微带线的线宽宽度W2Tx1_Res为3mm5mm；
所述第一寄生微带线中相邻微带线的距离STx1_Res为1mm-3mm；
所述第三微带线的线宽宽度W3Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第一微带线的整体长度L1Tx1_Res为180mm-240mm；
所述第一微带线的整体宽度H1Tx1_Res为100mm-140mm；
所述第一寄生微带线的整体长度L2Tx1_Res为180mm-240mm；
所述第一寄生微带线的整体宽度H2Tx1_Res为100mm-140mm；
所述磁共振发射天线的串联可调电容为20-500pF；
所述磁共振发射天线的并联可调电容为30-500pF。
上述进一步方案的有益效果是：本发明基于磁谐振耦合无线能量传输方案，采用了寄生天线的方式，提升了发射天线的品质因子，提升了无线能量传输的传输效率。
再进一步地，所述第二微带线为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且所述第二微带线以及第二寄生微带线中的发射天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中；
所述第二微带线中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第二微带线，且所述第二微带线中相邻的微带线以等距分布；
所述第二微带线中印刷电路板的第二层顶面印刷有第二寄生微带线，且所述第二寄生微带线中相邻的微带线以等距分布；
所述第二微带线中印刷电路板的底面印刷有第四微带线，且所述第四微带线通过第一通孔分别与所述第二微带线以及第二寄生微带线连接；
所述第二微带线的几何参数和电气参数设置如下：
所述第二微带线的几何参数和电气参数设置如下：
所述第二微带线中相邻微带线的距离S1Tx2_Res为1mm-3mm；
所述第二微带线的线宽W1Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第二寄生微带线中相邻微带线的距离为S2Tx2_Res为1mm-3mm；
所述第二寄生微带线的宽度W2Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第四微带线的整体宽度W3Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第二微带线的整体长度L1Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二微带线的整体宽度H1Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二寄生微带线的整体长度为L2Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二寄生微带线的整体宽度为H2Tx2_Res为35mm-60mm；
所述磁共振发射天线的串联可调电容为20-500pF；
所述磁共振发射天线的并联可调电容为30-500pF。
上述进一步方案的有益效果是：本发明基于磁谐振耦合无线能量传输方案，采用了寄生天线的方式，提升了发射天线的品质因子，提升了无线能量传输的传输效率。
再进一步地，所述磁共振接收天线为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且所述磁共振接收天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中；
所述磁共振接收天线中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第五微带线且所述第五微带线中相邻的微带线以等距分布；
所述磁共振接收天线中印刷电路板的第二层顶面印刷有第五寄生微带线，且所述第五寄生微带线中相邻的微带线以等距分布；
所述磁共振接收天线中印刷电路板的底面印刷有第六微带线，所述第五微带线通过第九通孔分别与所述第五微带线和第五寄生微带线连接；
所述磁共振接收天线的几何参数和电气参数设置如下：
所述第五微带线的线宽宽度W1Rx_Res为3mm-5mm；
所述第五微带线中相邻微带线的距离S1Rx_Res为1mm-2mm；
所述第五寄生微带线的线宽为W2Rx_Res为3mm-5mm；
所述第五寄生微带线中相邻微带线的距离为S2Rx_rES为1mm-2mm；
所述第六微带线的线宽为W3Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第五微带线的整体长度L1Rx_Res为120mm-160mm；
所述第五微带线的整体宽度H1Rx_Res为60mm-100mm；
所述第五寄生微带线的整体长度L2Rx_Res为120mm-160mm；
所述第五寄生微带线的整体宽度H2Rx_Res为60mm-100mm；
所述磁共振接收天线的串联可调电容为75-150pF；
所述磁共振接收天线的并联可调电容为40-120pF。
上述进一步方案的有益效果是：本发明基于磁谐振耦合无线能量传输方案，采用了寄生天线的方式，提升了发射天线的品质因子，提升了无线能量传输的传输效率。
再进一步地，所述发射蓝牙通讯及控制电路包括蓝牙芯片N14、稳压芯片N13以及稳压芯片N12；
所述芯片N14的DVDD2引脚分别与3.3V电源、接地电容C196、接地电容C195以及所述芯片N14的DVDD1引脚连接，所述芯片N14的GMD引脚接地，所述芯片N14的NC引脚连接3.3V电源，所述芯片N14的P1_1引脚与发光二极管LED6的负极连接，发光二极管LED6的正极与电阻R79的一端连接，电阻R79的另一端分别与电阻R78的一端以及3.3V电源连接，电阻R78的另一端与发光二极管LED5的正极连接，发光二极管LED5的负极与所述芯片N14的P1_2引脚连接，所述芯片N14的P1_3引脚与稳压电路连接，所述芯片N14的P1_7引脚与发射开关阵列电路连接，所述芯片N14的P0_6引脚与电阻R77的一端连接，电阻R77的另一端与所述稳压电路连接，所述芯片N14的P0_7引脚与电阻R75的一端连接，电阻R75的另一端分别与电容C189的一端、电阻R73的一端以及电阻R74的一端连接，电阻R74的另一端与电容C89的另一端连接，并接地，电阻R73的另一端与所述稳压电路连接，所述芯片N14的GND引脚接地，所述芯片N14的R_BIAS引脚与接地电阻R76连接，所述芯片N14的DCOUPL引脚与接地电容C194连接，所述芯片N14的XOSC_Q2引脚分别与接地电容C193以及晶体振荡器Y2的一端连接，晶体振荡器Y2的另一端分别与接地电容C192以及所述芯片N14的XOSC_Q1引脚连接，所述芯片N14的RF_N引脚与电容C190的一端连接，电容C190的另一端分别与接地电容C191以及电感L10的一端连接，电感L10的另一端分别与电感L11的一端以及电容C187的一端连接，电感L11的另一端分别与电感L12的一端以及接地电容C188的一端连接，电感L12的另一端与所述磁共振发射天线及其馈电网络连接，电容C187的另一端分别与电感L9的一端以及电容C186的一端连接，电感L9的另一端接地，电容C186的另一端与所述芯片N14的RF_P引脚连接，所述芯片N14的AVDD6引脚分别与接地电容C185、接地电容C179、电感L8的一端、接地电容C180、接地电容C181、接地电容C182、所述芯片N14的AVDD4引脚、所述芯片N14的AVDD1引脚、所述芯片N14的AVDD2引脚、3.3V电源、接地电容C184以及所述芯片N14的AVDD3引脚连接，所述芯片N14的AVDD5引脚分别与接地电容C183以及3.3V电源连接，电感L8的另一端分别与电容C178的一端、电源VCC、电容C177的一端以及所述芯片N13的Vout引脚连接，电容C178的另一端分别与电容C177的另一端、所述芯片N13的GND引脚、电容C170的一端以及电容C169的一端连接，并接地，电容C170的另一端分别与所述芯片N13的Vin引脚、电容C169的另一端、所述芯片N12的Vout引脚以及电容C167的一端连接，电容C167的另一端分别与所述芯片N12的GND引脚以及电容C168的一端连接，并接地，电容C168的另一端分别与所述芯片N12的Vin引脚以及所述稳压电路连接。
上述进一步方案的有益效果是：本发明中发射蓝牙通讯及控制电路用于检测和采集射频功率放大电路的电压以及控制开关阵列电路的开关，实现了发射模组的自适应匹配方案。
再进一步地，所述稳压电路包括转换芯片N1、运算放大芯片N2、MOS管Q3以及稳压芯片N3；
所述芯片N1的IN引脚分别与接地电容C3、电阻R1的一端、极性电容C2的正极以及磁珠L1的一端连接，磁珠L1的另一端分别与极性电容C1的正极以及所述芯片N12的Vin端连接，所述芯片N1的EN引脚分别与电阻R1的另一端以及电阻R2的一端连接，所述芯片N1的AAM引脚与电阻R3的一端连接，所述芯片N1的VCC引脚与电容C5的一端连接，电容C5的另一端分别与电阻R3的另一端、电阻R2的另一端、极性电容C2的负极、极性电容C1的负极、所述芯片N1的GND引脚、接地电阻RS3、电阻R8的一端、三极管Q4的发射极、电阻R22的一端、电阻RS1的一端以及电阻R22的一端连接，并接地，所述芯片N1的FB引脚分别与电阻R6的一端以及电容C6的一端连接，电阻R6的另一端分别与电阻R8的另一端、二极管D1的负极以及电阻R7的一端连接，电容C6的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R7的另一端、接地电容C9、接地电容C8、接地电容C7、电感L2的一端、电阻R24的一端以及所述MOS管Q3的源极连接，电感L12的另一端分别与所述芯片N1的SW引脚以及电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述芯片N1的BST引脚连接，三极管Q4的集电极与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端分别与电阻R24的另一端以及MOS管Q3的栅极连接，MOS管Q3的漏极与所述射频功放电路连接，三极管Q4的基极分别与电阻R21的一端以及电阻R22的另一端连接，电阻R21的另一端与所述芯片N14的P1_3引脚连接；
所述芯片N2的VDD引脚分别与电容C10的一端、电容C11的一端以及所述芯片N3的Vout引脚连接，电容C10的另一端分别与电容C11的另一端以及电阻R15的一端连接，并接地，所述芯片N2的OUTB引脚分别与电阻R16的一端以及电阻R77的另一端连接，电阻R16的另一端分别与电阻R15的另一端以及所述芯片N2的INB-引脚连接，所述芯片INB+引脚与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端分别与电感L3的一端以及电容C14的一端连接，电感L3的另一端分别与电容C13的一端、电容C12的一端连接、电容C15的一端、电容C16的一端、电感L4的一端、电阻RS1的另一端、电阻RS2的一端以及电容C20的另一端连接，电阻RS2的另一端与所述射频功放电路连接，电容C12的另一端分别与电容C13的另一端以及电容C14的另一端连接，并接地，所述芯片N2的VSS引脚接地，所述芯片N2的INA+引脚与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端分别与电容C17的一端以及电感L4的另一端连接，电容C17的另一端分别与电容C16的另一端以及电容C15的另一端连接，所述芯片N2的INA-引脚分别与电阻R19的一端以及接地电阻R20连接，电阻R19的另一端分别与所述芯片N2的OUTA引脚以及二极管D1的正极连接；
所述芯片N3的Vout引脚还分别与电容C23的一端以及电容C24的一端连接，电容C23的另一端分别与电容C24的另一端、所述芯片N3的GND引脚、电容C22的一端以及电容C21的一端连接，电容C22的另一端分别与电容C21的另一端、所述芯片N3的Vin引脚以及电阻R73的另一端连接。
上述进一步方案的有益效果是：本发明使用稳压电路能够有效的为射频功率放大电路提供稳定的电压，保证了射频功率放大电路的工作稳定。
再进一步地，所述射频功放源包括集成稳压芯片N4、功放管N5、漏极子电路、输入匹配子电路以及栅极偏置子电路；
所述芯片N4的Vin引脚分别与电容C33的一端、MOS管Q3的漏极、电容C25的一端以及所述漏极子电路连接，电容C25的另一端分别与电阻RS2的另一端以及所述栅极偏置子电路连接，所述芯片N4的GND引脚分别与电阻RS2的另一端、电容C33的另一端以及电容C34的一端连接，电容C34的另一端分别与所述芯片N4的Vout引脚、所述栅极偏置子电路以及电感L5的一端连接，电感L5的另一端分别与电容C35的一端、电容C36的一端以及晶体振荡器Y1的第4引脚连接，电容C35的另一端分别与电阻RS2的另一端以及电容C36的另一端连接，晶体振荡器Y1的第2引脚与电阻RS2的另一端连接，晶体振荡器Y1的第3引脚与所述输入匹配子电连接；
所述输入匹配子电路包括电容C37以及电容C38；电容C38的一端分别与所述晶体振荡器Y1的第3引脚以及电容C37的一端连接，电容C38的另一端分别与电容C37的另一端、所述栅极偏置子电路以及所述MOS管N5的栅极连接；
所述栅极偏置子电路包括电容C39、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28以及电容C40；电容C39的一端分别与所述芯片N4的Vout引脚以及电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端与电阻R26的一端连接，电阻R26的另一端分别与电容C40的一端、电阻R27的一端以及电阻R28的一端连接，电容C40的另一端分别与电容C39的另一端、电阻R27的另一端、功放管N5的源极、电容C45的一端、电容C46的一端、电容C47的一端以及所述电阻RS2的另一端连接，电阻R28的另一端分别与电容C38的另一端连接；
所述漏极子电路包括极性电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电感L6、电容C30、电容C31、电容C32、电容C41、电容C42、电感L7、电容C43以及电容C43；极性电容C26的正极分别与所述芯片N4的Vin引脚、电容C27的一端、电容C28的一端、电容C29的一端以及电感L6的一端连接，极性电容C26的负极分别与电容C27的另一端、电容C28的另一端、电容C29的另一端以及电阻RS2的另一端连接，电感L6的另一端分别与电容C30的一端、电容C31的一端、电容C32的一端、功放管N5的漏极、电容C41的一端以及电容C42的另一端连接，电容C41的另一端分别与电容C42的另一端、电感L7的一端、电容C43的一端以及电容C44的一端连接，电感L7的另一端分别与电容C43的另一端、电容C44的另一端、电容C45的另一端、电容C46的另一端、电容C47的另一端以及电容C48的一端连接，电容C48的另一端与所述发射开关阵列电路连接。
上述进一步方案的有益效果是：本发明使用的射频功率放大电路采用集总元件做的匹配方案，能够为发射天线提供有效的发射功率。
再进一步地，所述发射开关阵列电路包括开关子电路、第一匹配子电路和第二匹配子电路；
所述开关子电路包括继电器Y1；所述继电器Y1的第4引脚以及第5引脚分别与所述第一匹配子电路连接，所述继电器Y1的第6引脚与电容C48的另一端连接，所述继电器Y1的第7引脚与所述第二匹配子电路连接，所述继电器Y1的第8引脚分别与二极管D4的负极以及三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的基极分别与电阻R32的一端、电容C66的一端以及电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端与所述芯片N14的P1_7引脚连接，电阻R32的另一端分别与电容C66的另一端、三极管Q6的发射极以及二极管D4的正极连接，并接地，所述继电器Y1的第1引脚连接12V电源；
所述第一匹配子电路包括电容C56、电容C57、电容C58、电容C59以及电容C60；电容C56的一端分别与电容C57的一端、电容C58的一端以及继电器Y1的第5引脚连接，电容C56的另一端分别与电容C57的另一端、电容C58的另一端、电容C59的一端、电容C60的一端、所述继电器Y1的第4引脚以及所述第二微带线连接，电容C59的另一端分别与电容C60的另一端以及电阻RS2的另一端连接；
所述第二匹配子电路包括电容C98、电容C92、电容C93、电容C94以及电容C95；电容C98的一端分别与电容C92的一端、电容C93的一端以及所述继电器Y1的第7引脚连接，电容C98的另一端分别与电容C92的另一端、电容C93的另一端、电容C94的一端、电容C95的一端以及所述第一微带线连接，电容C94的另一端分别与电阻RS2的另一端以及电容C95的另一端连接。
上述进一步方案的有益效果是：本发明采用了开关阵列电路的设计方式，利用不同的发射匹配电路及天线的切换，改善了收发天线在不同距离上的传输效率，提升了系统的整体效率。
再进一步地，所述接收蓝牙通讯及控制电路包括蓝牙芯片N15和稳压芯片N11；
所述芯片N15的DVDD2引脚分别与接地电容C155、接地电容C156、所述芯片N15的DVDD1引脚、3.3BV电源、所述芯片N15的AVDD5引脚、接地电容C154、接地电容C153、所述芯片N15的AVDD3引脚、接地电容C151、接地电容C152、所述芯片N15的AVDD2引脚、所述芯片N15的AVDD1引脚、所述芯片N15的AVDD4引脚、所述芯片N15的AVDD6引脚、接地电容C150、接地电容C149以及电感L18的一端连接，电感L18的另一端分别与电源VCC、电容C148的一端、电容C147的一端以及所述芯片N11的Vout引脚连接，所述芯片N11的Vin引脚分别与5V电源以及电容C146的一端连接，电容C146的另一端分别与电容C147的另一端、电容C148的另一端以及所述芯片N11的GND引脚连接，并接地，所述芯片N15的GND引脚接地，所述芯片N15的NC引脚与3.3BV电源连接，所述芯片N15的P1_3引脚与电阻R68的一端连接，电阻R68的另一端与发光二极管LED3的正极连接，所述芯片N15的P1_4引脚与电阻R69的一端，电阻R69的另一端与发光二极管LED4的正极连接，发光二极管LED4的负极与发光二极管LED3的正极连接，并接地，所述芯片N15的P0_0引脚分别与接地电容C166、接地电容C165、接地电阻R71以及电阻R70的一端连接，电阻R70的另一端连接5.8V电源，所述芯片N15的P0_3引脚与电阻R67的一端连接，电阻R67的另一端与所述整流稳压电路连接，所述芯片N15的P0_7引脚与电阻R50的一端连接，所述芯片N15的REST_N引脚与电阻R66的一端连接，电阻R66的另一端与3.3BV电源连接，所述芯片N15的GND引脚接地，所述芯片N15的R_BIAS引脚与接地电阻R65连接，所述芯片N15的DCOUPL引脚与接地电容C164连接，所述芯片N15的XOSC_Q2引脚分别与接地电容C163以及晶体振荡器Y9的第1引脚连接，晶体振荡器Y9的第2引脚与晶体振荡器Y9的第4引脚连接，并接地，晶体振荡器Y9的第3引脚分别与接地电容162以及所述芯片N15的XOSC_Q1引脚连接，所述芯片N15的RF_N引脚与电容C160的一端连接，电容C160的另一端分别与电感L15的一端以及接地电容C161连接，电感L15的另一端分别与电感L16的一端以及电容C158的一端连接，电容C158的另一端分别与电容C157的一端以及电感L14的一端连接，电感L14的另一端接地，电容C157的另一端与所述芯片N15的RF_P引脚连接，电感L16的另一端分别与电感L17的一端以及接地电容C159的一端连接，电感L17的另一端与所述磁共振接收天线连接。
上述进一步方案的有益效果是：本发明中接收蓝牙通讯及控制电路用于检测和采集整流稳压电路的整流电压以及控制开关阵列电路的开关，实现了接收模组的自适应匹配方案。
再进一步地，所述整流稳压电路包括匹配子电路、整流子电路、滤波子电路以及稳压子电路；
所述匹配子电路包括接地电容102、接地电容C101、电容C99以及电容C100；电容C99的一端分别与接地电容C101、接地电容C102、电容C100的一端以及所述磁共振接收天线连接，电容C99的另一端与所述整流子电路连接；
所述整流子电路包括电容C112、电容C111、二极管D7、二极管D8、二极管D9以及二极管D10；电容C112的一端分别与二极管D7的负极、二极管D8的负极、电容C111的一端以及所述滤波子电路连接，电容C112的另一端分别与电容C111的另一端、二极管D9的正极、二极管D10的正极以及所述稳压子电路连接，并接地，二极管D7的正极分别与二极管D9的负极以及电容C99的另一端连接，二极管D8的正极分别与二极管D10的负极连接，并接地；
所述滤波子电路包括接地电容C118、接地电容C119、接地电容C120、接地电容C121、接地电容C122、接地电容C123、接地电容C124、接地电容C125、接地电容C126、接地电容C127以及接地电容C128；接地电容C118分别与电容C112的一端、接地电容C119、接地电容C120、接地电容C121、接地电容C122、接地电容C123、接地电容C124、接地电容C125、接地电容C126、接地电容C127、接地电容C128、电阻R67的另一端以及所述稳压子电路连接；
所述稳压子电路包括电源转换芯片N8以及三极管N12；所述芯片N8的Vin引脚与接地电容C118连接，所述芯片N8的COMP引脚分别与电阻R55的一端以及电容C134的一端连接，电阻R55的另一端与电容C133的一端连接，电容C133的另一端分别与电容C112的另一端、电容C134的另一端、电阻R56的一端、所述芯片N8的GND引脚、电阻R58的一端以及电阻RS4的一端连接，电阻RS4的另一端与焊盘J4接口连接，电阻R56的另一端与所述芯片N8的RT/CLK引脚连接，所述芯片N8的FB引脚分别与电阻R58的另一端以及电阻R57的一端连接，电阻R57的另一端分别与接地电容C136、接地电容C137、电感L13的一端、电阻R49的一端以及MOS管N9的源极连接，电阻R49的另一端分别与所述三极管N12的集电极以及NOS管N9的栅极连接，MOS管N9的漏极分别与5.8V电源、焊盘J3接口以及电容C138的一端连接，电容C138的另一端与三极管N12的发射极连接，并接地，三极管N12的基极与电阻R50的一端连接，电阻R50的另一端所述芯片N15的P0_7引脚连接，电感L13的另一端分别与二极管D11的负极、电容C135的一端以及所述芯片N8的SW引脚连接，二极管D11的正极接地，电容C135的另一端与所述芯片N8的BOOT引脚连接。
上述进一步方案的有益效果是：本发明的整流稳压电路中，整流子电路由四个整流二极管组成桥式整流器，将磁共振接收天线接收的高频交流电转化为直流电；整流后的直流电送入降压集成芯片N8，可通过调整反馈引脚的值设定所需要的电压值；滤波子电路使输出电压更加稳定、干净。
附图说明
图1为本发明的系统结构图。
图2为本实施例中多发射天线及馈电网络切换磁谐振耦合无线电能传输系统磁共振发射模块第一层俯视示意图；
图3为本实施例中多发射天线及馈电网络切换磁谐振耦合无线电能传输系统磁共振发射模块第二层俯视示意图；
图4为本实施例中多发射天线及馈电网络切换磁谐振耦合无线电能传输系统磁共振发射模块第三层俯视示意图；
图5为本实施例中多发射天线及馈电网络切换磁谐振耦合无线电能传输系统磁共振接收模块第一层俯视示意图；
图6为本实施例中多发射天线及馈电网络切换磁谐振耦合无线电能传输系统磁共振接收模块第二层俯视示意图；
图7为本实施例中多发射天线及馈电网络切换磁谐振耦合无线电能传输系统磁共振接收模块第三层俯视示意图；
图8为本实施例中多发射天线及馈电网络切换磁谐振耦合无线电能传输系统收发模块传输效率图。
图9为本发明中发射蓝牙通讯及控制电路图。
图10为本发明中稳压电路图。
图11为本发明中射频功放源与发射开关阵列的电路连接图。
图12为本发明中接收蓝牙通讯及控制电路图。
图13为本发明中整流稳压电路的电路图。
其中，1-电源适配器，2-磁共振发射模块，3-磁共振接收模块，4-发射蓝牙通讯及控制电路，5-稳压电路，6-射频功放源，7-开关阵列电路，8-磁共振发射天线及其馈电网络，9-接收蓝牙通讯及控制电路，10-整流稳压电路，11-磁共振接收天线，101-第一微带线，102-第二微带线，103-第一通孔，104-第二通孔，201-第一寄生微带线，202-第二寄生微带线，203-第三通孔，204-第四通孔，301-第二微带线的激励端口，302-第四微带线，303-第一微带线的激励端口，304-第三微带线，305-第五通孔，306-第六通孔，401-第五微带线，402-第七通孔，501-第六微带线，502-第八通孔，601-第七微带线，602-磁共振接收天线的端口，603-第九通孔。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例
本发明提供了一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，利用多路发射天线及相关匹配方案的相互切换来动态调整磁共振耦合无线充电的过耦合区范围，从而增加磁谐振耦合无线电能传输系统的有效充电范围，包括无线电能发射的磁共振发射模块和用于无线电能接收的磁共振接收模块。所有磁共振系统的收发之间都存在一个最佳耦合距离，在最佳耦合距离点收发天线的耦合系数最强，在距离增加的时候接收线圈进入了欠耦合区，随着距离的增加耦合系数强度下降并且呈现线性下降趋势；在距离减小的时候接收线圈进入过耦合区，随着距离的减小耦合系数强度下降并且呈现指数型下降趋势。本发明通过动态调整磁共振耦合无线充电的过耦合区范围来增加磁共振耦合无线电能传输系统的有效充电范围。
如图1所示，本发明提供了一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统结构，包括依次连接的电源适配器1、磁共振发射模块2以及磁共振接收模块3；
所述电源适配器1与220V交流电源连接；
所述磁共振发射模块2包括无线充电基座、发射蓝牙通讯及控制电路4、依次连接的稳压电路5、射频功放源6和开关阵列电路7，以及分别与所述发射蓝牙通讯及控制电路4和所述开关阵列电路7连接的若干个磁共振发射天线及其馈电网络8，所述稳压电路5和开关阵列电路7分别与所述发射蓝牙通讯及控制电路4连接；所述射频功放源6与所述磁共振发射天线及其馈电网络8连接，且集成安装于所述无线充电基座上，所述射频功放源6与所述电源适配器1连接；所述磁共振发射天线及其馈电网络8与所述磁共振接收模块3；所述磁共振发射天线及其馈电网络8包括用于远距离传输的第一微带线101和第一寄生微带线201，以及用于短距离传输的第二微带线102以及第二寄生微带线202；所述第一微带线101与第一寄生微带线201之间相互独立；所述第二微带线102与第二寄生微带线202之间相互独立；
所述磁共振接收模块3包括散热片、接收蓝牙通讯及控制电路9以及分别与所述接收蓝牙通讯及控制电路9连接的整流稳压电路10和磁共振接收天线；所述整流稳压电路10位于所述散热片上；所述磁共振接收天线位于所述磁共振发射天线及其馈电网络8的正上方，并与所述磁共振发射天线及其馈电网络8磁耦合。
本实施例中，所述磁共振发射模块一共存在两个及以上独立的磁共振发射天线及馈电网络8，每一个发射天线及馈电网络都能够构成一个独立的磁共振发射模块。如图2所示，101为第一微带线，102为第二微带线，两个天线相互独立，没有相互连接，第一微带线101上的发射天线采用环形绕线的形式，发射天线一共3匝，第一微带线101的匝数不固定，可以更改；第一微带线101采用的是寄生耦合形式即将第一层的天线结构复制到第二层，多一层天线能够增加发射天线的品质因子，同时增加了发射天线的磁通量。第二微带线102上的天线一共4匝，同样不为固定值，第二微带线102也采用的寄生耦合的方式。当接收天线处于高距离的时候需要穿过的接收天线的磁力线束呈现比较松散的状态，从而提高收发模块的耦合距离即发射天线一能够满足这一条件，所以第一微带线101用做较远距离的电能传输；当接收天线处于近距离的时候，由于第一微带线101发射出的磁力线较为松散，主要分布在较远距离，近距离的磁力线较少，此时使用发射天线一就会使接收天线处于过耦合区，使传输效率降低。第二微带线102尺寸较小，发射出的磁力线较为紧密，且主要分布在近距离，当接收天线处于近距离的时候能有效地进行电能传输。
本实施例中，所述第一微带线101的天线为带缺口的矩形环形；所述第二微带线102天线为带缺口的矩形环形。
本实施例中，由所述第二微带线102所组成的磁共振发射模块和磁共振接收模块组成的无线能量传输系统可以实现传输距离为10mm-30mm、传输效率大于80％的无线电能传输。并且在有效距离内，随着接收天线横向引动，传输效率下降不明显。
本实施例中，由所述第一微带线101所组成的发射模块和接收模块组成的无线能量传输系统可以实现传输距离为40mm-100mm、传输效率大于78％的无线电能传输。并且在有效距离内，随着接收天线横向引动，接收模块与发射板一之间传输效率下降不明显。
如图2-图4所示，所述第一微带线101为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且第一微带线101中的发射天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中，其中：所述第一微带线101中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第一微带线101以及第二微带线102，且所述第一微带线101以及第二微带线102中相邻的微带线以等距分布；所述第一微带线101中印刷电路板的第二层顶面印刷有第一寄生微带线201以及第二寄生微带线202，且所述第一寄生微带线201以及第二寄生微带线202中相邻的微带线以等距分布；所述第一微带线101中印刷电路板的底面印刷有第三微带线304和第四微带线302；所述第三微带线304通过第一通孔305与所述第一微带线101和第三微带线201连接，所述第四微带线302通过第六通孔306与所述第二微带线102和第一寄生微带线202连接；所述第一微带线101的几何参数和电气参数设置如下：
所述第一微带线101的线宽宽度W1Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第一微带线101中相邻微带线的距离STx1_Res为1mm-3mm；
所述第一寄生微带线201的线宽宽度W2Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第一寄生微带线201中相邻微带线的距离STx1_Res为1mm-3mm；
所述第三微带线304的线宽W3Tx1_Res为3mm5mm；
所述第一微带线101的整体长度L1Tx1_Res为180mm-240mm；
所述第一微带线101的整体宽度H1Tx1_Res为100mm-140mm；
所述第一寄生微带线201的整体长度L2Tx1_Res为180mm-240mm；
所述第一寄生微带线201的整体宽度H2Tx1_Res为100mm-140mm；
所述磁共振发射天线的串联可调电容为20-500pF；
所述磁共振发射天线的并联可调电容为30-500pF。
如图2-图4所示，所述第二微带线102为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且所述第二微带线102中的发射天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中；所述第二微带线102中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第二微带线102，且所述第二微带线102中相邻的微带线以等距分布；所述第二微带线102中印刷电路板的第二层顶面印刷有第二寄生微带线202，且所述第二寄生微带线202中相邻的微带线以等距分布；所述第二微带线102中印刷电路板的底面印刷有第四微带线302，且所述第四微带线302通过第一通孔306与所述第二微带线102和第二寄生微带线202连接；
所述第二微带线102的几何参数和电气参数设置如下：
所述第二微带线102中相邻微带线的距离S1Tx2_Res为1mm-3mm；
所述第二微带线102的宽度W1Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第二寄生微带线202中相邻微带线的距离S2Tx1_Res为1mm-3mm；
所述第二寄生微带线202的宽度W2Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第四微带线302的宽度W3Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第二微带线102的整体长度为L1Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二微带线102的整体宽度为H1Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二寄生微带线202的整体长度为L2Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二寄生微带线202的整体宽度为H2Tx2_Res为35mm-60mm；
所述磁共振发射天线的串联可调电容为20-500pF；
所述磁共振发射天线的并联可调电容为30-500pF。
如图5-图7所示，所述磁共振接收天线为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且所述磁共振接收天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中；所述磁共振接收天线中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第五微带线401且所述第五微带线401中相邻的微带线以等距分布；所述磁共振接收天线中印刷电路板的第二层顶面印刷有第五寄生微带线501，且所述第六微带线501中相邻的微带线以等距分布；所述磁共振接收天线中印刷电路板的底面印刷有第六微带线601，所述第五微带线401通过第九通孔603与所述第五微带线401和第第五寄生微带线501连接；
所述磁共振接收天线的几何参数和电气参数设置如下：
所述第五微带线401的线宽宽度W1Rx_Res为3mm-5mm；
所述第五微带线401中相邻微带线的距离S1Rx_Res为1mm-2mm；
所述第五寄生微带线501的线宽宽度W2Rx_Res为3mm-5mm；
所述第五寄生微带线501中相邻微带线的距离S2Rx_rES为1mm-2mm；
所述第六微带线601的线宽W3Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第五微带线401的整体长度L1Rx_Res为120mm-160mm；
所述第五微带线401的整体宽度H1Rx_Res为60mm-100mm；
所述第五寄生微带线501的整体长度L2Rx_Res为120mm-160mm；
所述第五寄生微带线501的整体宽度H2Rx_Res为60mm-100mm；
所述磁共振接收天线的串联可调电容为75-150pF；
所述磁共振接收天线的并联可调电容为40-120pF。
本实施例中，本发明基于磁谐振耦合无线能量传输方案，采用了平面印刷电路板来加工收发模块的天线结构，实现了系统的小型化和集成化，极大的降低了系统的生产、安装和维护的成本；本发明中的天线结构的棱角都经过了平滑处理，降低了天线的损耗电阻，提升了天线的品质因子，提升了系统的无线能量传输效率。如图8所示，在1cm-10cm之间，随着距离的增加收发天线的效率没有太大的变化，都在磁共振收发天线的传输效率78％以上。
本实施例中，如图2所示，101为第一微带线；102为第二微带线；103为连接第一微带线101、第一寄生微带线201与第三微带线304的第一通孔；104为连接102第二微带线、第二寄生微带线202与第四微带线302的第二通孔；L1Tx1为磁共振发射线模块基板的长度；H1Tx1为磁共振发射线模块基板的高度；L1Tx1_Res为第一微带线101的长度，H1Tx1_Res为第一微带线101的高度，L1Tx2_Res为第二微带线102的长度，H1Tx2_Res为第二微带线102的高度，W1Tx2_Res为第一微带线101的线宽，S1Tx1_Res为第一微带线101的线间距；W1Tx2_Res为第二微带线102的线宽，S1Tx2_Res为第二微带线102的线间距。
本实施例中，如图3所示，201为第一寄生微带线，202为第二寄生微带线，203为连接第一微带线101、第一寄生微带线与第三微带线304的第三通孔，204为连接第二微带线102、第二寄生微带线202与第四微带线302的第四通孔。L2Tx1为磁共振发射线模块基板的长度，H2Tx1为磁共振发射线模块基板的高度；L2Tx1_Res为第一微带线101的长度，H2Tx1_Res为第一微带线101的高度，L2Tx2_Res为第二微带线102的长度，H2Tx2_Res为第二微带线102的高度，W2Tx1_Res为第一微带线101的线宽，S2Tx1_Res为第一微带线101的线间距；W2Tx2_Res为第一微带线101的线宽，S2Tx2_Res为第一微带线101的线间距。
本实施例中，如图4所示，301为第二微带线的激励端口，302为第四微带线，303为第一发射天线的激励端口，304为第三微带线，305为连接第一微带线101、第一寄生微带线201与第三微带线304的第五通孔，306为连接第二微带线102、第二寄生微带线202与第四微带线302的第六通孔。
本实施例中，如图5所示，401为第五微带线，402为连接第五微带线401、第五寄生微带线501和501的过孔，L1Rx为磁共振发射模块基板长度，磁共振H1Rx为发射模块基板宽度。L1Rx_Res为磁共振发射天线长度，H1Rx_Res为磁共振发射天线宽度。W1Rx_Res为磁共振接收天线的线宽，S1Rx_Res为磁共振接收天线的线间距。
本实施例中，如图6所示，501为第五寄生微带线，502为连接第五微带线401、第五寄生微带线501和第六微带线601的第八通孔，L2Rx为磁共振发射模块基板长度，H2Rx为磁共振发射模块基板宽度。L2Rx_Res为磁共振发射天线长度，H2Rx_Res为磁共振发射天线宽度。W2Rx_Res为磁共振接收天线的线宽，S2Rx_Res为磁共振接收天线的线间距。
本实施例中，如图7所示，601为第六微带线，602为磁共振接收天线的端口，603为连接第五微带线401、第五寄生微带线501和第六微带线601的第九通孔，WRx_Res为微带线的宽度，L3Rx磁共振接收模块的长度，H3Rx为磁共振接收模块的宽度。
本实施例中，当磁共振接收天线处于磁共振发射天线3cm以上的距离时，射频功放源6通过开关阵列电路7，切换到第一发射的激励端口303并送入能量，能量通过第三微带线304进入第一微带线101和第一寄生微带线201，在天线上产生电磁振荡再回到端口。通过磁谐振耦合方式将能量传输到磁共振接收模块接收天线第五微带线401和第五寄生微带线501，电磁能量从接收天线输出，经过整流稳压电路10后供给给电子消费产品、通讯设备和LED照明设备。
如图9所示，所述发射蓝牙通讯及控制电路4包括蓝牙芯片N14、稳压芯片N13以及稳压芯片N12；所述芯片N14的DVDD2引脚分别与3.3V电源、接地电容C196、接地电容C195以及所述芯片N14的DVDD1引脚连接，所述芯片N14的GMD引脚接地，所述芯片N14的NC引脚连接3.3V电源，所述芯片N14的P1_1引脚与发光二极管LED6的负极连接，发光二极管LED6的正极与电阻R79的一端连接，电阻R79的另一端分别与电阻R78的一端以及3.3V电源连接，电阻R78的另一端与发光二极管LED5的正极连接，发光二极管LED5的负极与所述芯片N14的P1_2引脚连接，所述芯片N14的P1_3引脚与稳压电路5连接，所述芯片N14的P1_7引脚与发射开关阵列电路7连接，所述芯片N14的P0_6引脚与电阻R77的一端连接，电阻R77的另一端与所述稳压电路5连接，所述芯片N14的P0_7引脚与电阻R75的一端连接，电阻R75的另一端分别与电容C189的一端、电阻R73的一端以及电阻R74的一端连接，电阻R74的另一端与电容C89的另一端连接，并接地，电阻R73的另一端与所述稳压电路5连接，所述芯片N14的GND引脚接地，所述芯片N14的R_BIAS引脚与接地电阻R76连接，所述芯片N14的DCOUPL引脚与接地电容C194连接，所述芯片N14的XOSC_Q2引脚分别与接地电容C193以及晶体振荡器Y2的一端连接，晶体振荡器Y2的另一端分别与接地电容C192以及所述芯片N14的XOSC_Q1引脚连接，所述芯片N14的RF_N引脚与电容C190的一端连接，电容C190的另一端分别与接地电容C191以及电感L10的一端连接，电感L10的另一端分别与电感L11的一端以及电容C187的一端连接，电感L11的另一端分别与电感L12的一端以及接地电容C188的一端连接，电感L12的另一端与所述磁共振发射天线及其馈电网络8连接，电容C187的另一端分别与电感L9的一端以及电容C186的一端连接，电感L9的另一端接地，电容C186的另一端与所述芯片N14的RF_P引脚连接，所述芯片N14的AVDD6引脚分别与接地电容C185、接地电容C179、电感L8的一端、接地电容C180、接地电容C181、接地电容C182、所述芯片N14的AVDD4引脚、所述芯片N14的AVDD1引脚、所述芯片N14的AVDD2引脚、3.3V电源、接地电容C184以及所述芯片N14的AVDD3引脚连接，所述芯片N14的AVDD5引脚分别与接地电容C183以及3.3V电源连接，电感L8的另一端分别与电容C178的一端、电源VCC、电容C177的一端以及所述芯片N13的Vout引脚连接，电容C178的另一端分别与电容C177的另一端、所述芯片N13的GND引脚、电容C170的一端以及电容C169的一端连接，并接地，电容C170的另一端分别与所述芯片N13的Vin引脚、电容C169的另一端、所述芯片N12的Vout引脚以及电容C167的一端连接，电容C167的另一端分别与所述芯片N12的GND引脚以及电容C168的一端连接，并接地，电容C168的另一端分别与所述芯片N12的Vin引脚以及所述稳压电路5连接。
如图10所示，所述稳压电路5包括转换芯片N1、运算放大芯片N2、MOS管Q3以及稳压芯片N3；所述芯片N1的IN引脚分别与接地电容C3、电阻R1的一端、极性电容C2的正极以及磁珠L1的一端连接，磁珠L1的另一端分别与极性电容C1的正极以及所述芯片N12的Vin端连接，所述芯片N1的EN引脚分别与电阻R1的另一端以及电阻R2的一端连接，所述芯片N1的AAM引脚与电阻R3的一端连接，所述芯片N1的VCC引脚与电容C5的一端连接，电容C5的另一端分别与电阻R3的另一端、电阻R2的另一端、极性电容C2的负极、极性电容C1的负极、所述芯片N1的GND引脚、接地电阻RS3、电阻R8的一端、三极管Q4的发射极、电阻R22的一端、电阻RS1的一端以及电阻R22的一端连接，并接地，所述芯片N1的FB引脚分别与电阻R6的一端以及电容C6的一端连接，电阻R6的另一端分别与电阻R8的另一端、二极管D1的负极以及电阻R7的一端连接，电容C6的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R7的另一端、接地电容C9、接地电容C8、接地电容C7、电感L2的一端、电阻R24的一端以及所述MOS管Q3的源极连接，电感L12的另一端分别与所述芯片N1的SW引脚以及电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述芯片N1的BST引脚连接，三极管Q4的集电极与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端分别与电阻R24的另一端以及MOS管Q3的栅极连接，MOS管Q3的漏极与所述射频功放电路6连接，三极管Q4的基极分别与电阻R21的一端以及电阻R22的另一端连接，电阻R21的另一端与所述芯片N14的P1_3引脚连接；
所述芯片N2的VDD引脚分别与电容C10的一端、电容C11的一端以及所述芯片N3的Vout引脚连接，电容C10的另一端分别与电容C11的另一端以及电阻R15的一端连接，并接地，所述芯片N2的OUTB引脚分别与电阻R16的一端以及电阻R77的另一端连接，电阻R16的另一端分别与电阻R15的另一端以及所述芯片N2的INB-引脚连接，所述芯片INB+引脚与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端分别与电感L3的一端以及电容C14的一端连接，电感L3的另一端分别与电容C13的一端、电容C12的一端连接、电容C15的一端、电容C16的一端、电感L4的一端、电阻RS1的另一端、电阻RS2的一端以及电容C20的另一端连接，电阻RS2的另一端与所述射频功放电路6连接，电容C12的另一端分别与电容C13的另一端以及电容C14的另一端连接，并接地，所述芯片N2的VSS引脚接地，所述芯片N2的INA+引脚与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端分别与电容C17的一端以及电感L4的另一端连接，电容C17的另一端分别与电容C16的另一端以及电容C15的另一端连接，所述芯片N2的INA-引脚分别与电阻R19的一端以及接地电阻R20连接，电阻R19的另一端分别与所述芯片N2的OUTA引脚以及二极管D1的正极连接；
所述芯片N3的Vout引脚还分别与电容C23的一端以及电容C24的一端连接，电容C23的另一端分别与电容C24的另一端、所述芯片N3的GND引脚、电容C22的一端以及电容C21的一端连接，电容C22的另一端分别与电容C21的另一端、所述芯片N3的Vin引脚以及电阻R73的另一端连接。
如图10所示，所述射频功放源6包括集成稳压芯片N4、功放管N5、漏极子电路、输入匹配子电路以及栅极偏置子电路；所述芯片N4的Vin引脚分别与电容C33的一端、MOS管Q3的漏极、电容C25的一端以及所述漏极子电路连接，电容C25的另一端分别与电阻RS2的另一端以及所述栅极偏置子电路连接，所述芯片N4的GND引脚分别与电阻RS2的另一端、电容C33的另一端以及电容C34的一端连接，电容C34的另一端分别与所述芯片N4的Vout引脚、所述栅极偏置子电路以及电感L5的一端连接，电感L5的另一端分别与电容C35的一端、电容C36的一端以及晶体振荡器Y1的第4引脚连接，电容C35的另一端分别与电阻RS2的另一端以及电容C36的另一端连接，晶体振荡器Y1的第2引脚与电阻RS2的另一端连接，晶体振荡器Y1的第3引脚与所述输入匹配子电连接；
所述输入匹配子电路包括电容C37以及电容C38；电容C38的一端分别与所述晶体振荡器Y1的第3引脚以及电容C37的一端连接，电容C38的另一端分别与电容C37的另一端、所述栅极偏置子电路以及所述MOS管N5的栅极连接；
所述栅极偏置子电路包括电容C39、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28以及电容C40；电容C39的一端分别与所述芯片N4的Vout引脚以及电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端与电阻R26的一端连接，电阻R26的另一端分别与电容C40的一端、电阻R27的一端以及电阻R28的一端连接，电容C40的另一端分别与电容C39的另一端、电阻R27的另一端、功放管N5的源极、电容C45的一端、电容C46的一端、电容C47的一端以及所述电阻RS2的另一端连接，电阻R28的另一端分别与电容C38的另一端连接；
所述漏极子电路包括极性电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电感L6、电容C30、电容C31、电容C32、电容C41、电容C42、电感L7、电容C43以及电容C43；极性电容C26的正极分别与所述芯片N4的Vin引脚、电容C27的一端、电容C28的一端、电容C29的一端以及电感L6的一端连接，极性电容C26的负极分别与电容C27的另一端、电容C28的另一端、电容C29的另一端以及电阻RS2的另一端连接，电感L6的另一端分别与电容C30的一端、电容C31的一端、电容C32的一端、功放管N5的漏极、电容C41的一端以及电容C42的另一端连接，电容C41的另一端分别与电容C42的另一端、电感L7的一端、电容C43的一端以及电容C44的一端连接，电感L7的另一端分别与电容C43的另一端、电容C44的另一端、电容C45的另一端、电容C46的另一端、电容C47的另一端以及电容C48的一端连接，电容C48的另一端与所述发射开关阵列电路(7)连接。
如图11所示，所述发射开关阵列电路7包括开关子电路、第一匹配子电路和第二匹配子电路；
所述开关子电路包括继电器Y1；所述继电器Y1的第4引脚以及第5引脚分别与所述第一匹配子电路连接，所述继电器Y1的第6引脚与电容C48的另一端连接，所述继电器Y1的第7引脚与所述第二匹配子电路连接，所述继电器Y1的第8引脚分别与二极管D4的负极以及三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的基极分别与电阻R32的一端、电容C66的一端以及电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端与所述芯片N14的P1_7引脚连接，电阻R32的另一端分别与电容C66的另一端、三极管Q6的发射极以及二极管D4的正极连接，并接地，所述继电器Y1的第1引脚连接12V电源；
所述第一匹配子电路包括电容C56、电容C57、电容C58、电容C59以及电容C60；电容C56的一端分别与电容C57的一端、电容C58的一端以及继电器Y1的第5引脚连接，电容C56的另一端分别与电容C57的另一端、电容C58的另一端、电容C59的一端、电容C60的一端、所述继电器Y1的第4引脚以及所述第二微带线102连接，电容C59的另一端分别与电容C60的另一端以及电阻RS2的另一端连接；
所述第二匹配子电路包括电容C98、电容C92、电容C93、电容C94以及电容C95；电容C98的一端分别与电容C92的一端、电容C93的一端以及所述继电器Y1的第7引脚连接，电容C98的另一端分别与电容C92的另一端、电容C93的另一端、电容C94的一端、电容C95的一端以及所述第一微带线101连接，电容C94的另一端分别与电阻RS2的另一端以及电容C95的另一端连接。
如图12所示，所述接收蓝牙通讯及控制电路9包括蓝牙芯片N15和稳压芯片N11；
所述芯片N15的DVDD2引脚分别与接地电容C155、接地电容C156、所述芯片N15的DVDD1引脚、3.3BV电源、所述芯片N15的AVDD5引脚、接地电容C154、接地电容C153、所述芯片N15的AVDD3引脚、接地电容C151、接地电容C152、所述芯片N15的AVDD2引脚、所述芯片N15的AVDD1引脚、所述芯片N15的AVDD4引脚、所述芯片N15的AVDD6引脚、接地电容C150、接地电容C149以及电感L18的一端连接，电感L18的另一端分别与电源VCC、电容C148的一端、电容C147的一端以及所述芯片N11的Vout引脚连接，所述芯片N11的Vin引脚分别与5V电源以及电容C146的一端连接，电容C146的另一端分别与电容C147的另一端、电容C148的另一端以及所述芯片N11的GND引脚连接，并接地，所述芯片N15的GND引脚接地，所述芯片N15的NC引脚与3.3BV电源连接，所述芯片N15的P1_3引脚与电阻R68的一端连接，电阻R68的另一端与发光二极管LED3的正极连接，所述芯片N15的P1_4引脚与电阻R69的一端，电阻R69的另一端与发光二极管LED4的正极连接，发光二极管LED4的负极与发光二极管LED3的正极连接，并接地，所述芯片N15的P0_0引脚分别与接地电容C166、接地电容C165、接地电阻R71以及电阻R70的一端连接，电阻R70的另一端连接5.8V电源，所述芯片N15的P0_3引脚与电阻R67的一端连接，电阻R67的另一端与所述整流稳压电路10连接，所述芯片N15的P0_7引脚与电阻R50的一端连接，所述芯片N15的REST_N引脚与电阻R66的一端连接，电阻R66的另一端与3.3BV电源连接，所述芯片N15的GND引脚接地，所述芯片N15的R_BIAS引脚与接地电阻R65连接，所述芯片N15的DCOUPL引脚与接地电容C164连接，所述芯片N15的XOSC_Q2引脚分别与接地电容C163以及晶体振荡器Y9的第1引脚连接，晶体振荡器Y9的第2引脚与晶体振荡器Y9的第4引脚连接，并接地，晶体振荡器Y9的第3引脚分别与接地电容162以及所述芯片N15的XOSC_Q1引脚连接，所述芯片N15的RF_N引脚与电容C160的一端连接，电容C160的另一端分别与电感L15的一端以及接地电容C161连接，电感L15的另一端分别与电感L16的一端以及电容C158的一端连接，电容C158的另一端分别与电容C157的一端以及电感L14的一端连接，电感L14的另一端接地，电容C157的另一端与所述芯片N15的RF_P引脚连接，电感L16的另一端分别与电感L17的一端以及接地电容C159的一端连接，电感L17的另一端与所述磁共振接收天线连接。
如图13所示，所述整流稳压电路10包括匹配子电路、整流子电路、滤波子电路以及稳压子电路；
所述匹配子电路包括接地电容102、接地电容C101、电容C99以及电容C100；电容C99的一端分别与接地电容C101、接地电容C102、电容C100的一端以及所述磁共振接收天线连接，电容C99的另一端与所述整流子电路连接；
所述整流子电路包括电容C112、电容C111、二极管D7、二极管D8、二极管D9以及二极管D10；电容C112的一端分别与二极管D7的负极、二极管D8的负极、电容C111的一端以及所述滤波子电路连接，电容C112的另一端分别与电容C111的另一端、二极管D9的正极、二极管D10的正极以及所述稳压子电路连接，并接地，二极管D7的正极分别与二极管D9的负极以及电容C99的另一端连接，二极管D8的正极分别与二极管D10的负极连接，并接地；
所述滤波子电路包括接地电容C118、接地电容C119、接地电容C120、接地电容C121、接地电容C122、接地电容C123、接地电容C124、接地电容C125、接地电容C126、接地电容C127以及接地电容C128；接地电容C118分别与电容C112的一端、接地电容C119、接地电容C120、接地电容C121、接地电容C122、接地电容C123、接地电容C124、接地电容C125、接地电容C126、接地电容C127、接地电容C128、电阻R67的另一端以及所述稳压子电路连接；
所述稳压子电路包括电源转换芯片N8以及三极管N12；所述芯片N8的Vin引脚与接地电容C118连接，所述芯片N8的COMP引脚分别与电阻R55的一端以及电容C134的一端连接，电阻R55的另一端与电容C133的一端连接，电容C133的另一端分别与电容C112的另一端、电容C134的另一端、电阻R56的一端、所述芯片N8的GND引脚、电阻R58的一端以及电阻RS4的一端连接，电阻RS4的另一端与焊盘J4接口连接，电阻R56的另一端与所述芯片N8的RT/CLK引脚连接，所述芯片N8的FB引脚分别与电阻R58的另一端以及电阻R57的一端连接，电阻R57的另一端分别与接地电容C136、接地电容C137、电感L13的一端、电阻R49的一端以及MOS管N9的源极连接，电阻R49的另一端分别与所述三极管N12的集电极以及NOS管N9的栅极连接，MOS管N9的漏极分别与5.8V电源、焊盘J3接口以及电容C138的一端连接，电容C138的另一端与三极管N12的发射极连接，并接地，三极管N12的基极与电阻R50的一端连接，电阻R50的另一端所述芯片N15的P0_7引脚连接，电感L13的另一端分别与二极管D11的负极、电容C135的一端以及所述芯片N8的SW引脚连接，二极管D11的正极接地，电容C135的另一端与所述芯片N8的BOOT引脚连接。
本实施例中，通过电源适配器1给射频功放源6供电，射频功放源6通过磁共振发射天线及其馈电网络8在发射天线附近的一定范围内产生磁场，磁共振接收天线在空间通过耦合获得能量，并将获得的能量通过整流稳压电路10输送给电子设备，这一过程的始终都受到蓝牙的控制，包括射频功放源6的通断以及功放端电压电流的大小，磁共振接收端的通断，功放与接收端的通信等。通电的时候，电源适配器1给射频功放源6的输入端供电，稳压电路5经过滤波子电路将电源适配器1额定的电压稳到射频功放源6漏极子电路工作的电压点，再经过射频功放源6的第一匹配子电路和第二匹配子电路到射频功放源6输出端，射频功放源6输出端与磁共振发射天线及其馈电网络8连接，发射天线将能量发射到附近一定范围里，接收天线与发射天线在同一频点耦合获得能量，并且通过整流稳压电路10的滤波子电路，到达稳压子电路，稳压子电路的输出电压为电子设备的工作电压，稳压子电路输出端连接Mos开关电路，开关电路输出给电子设备。
本实施例中，射频功放源6的漏压默认为较低等级的漏压，且默认磁共振发射天线及馈电网络一为工作天线，因为每一组天线及馈电网络工作时的整流电压不一样，所以可以通过接收端的整流电压来选择工作的天线及馈电网络，选择正确的磁共振发射天线及馈电网络8后通过发射蓝牙通讯及控制电路4打开接收端的Mos管后电子设备开始充电，磁共振接收模块3检测到电流时通过发射蓝牙控制功放源将漏压调至高等级，此时电子设备进入正常充电状态，并一直扫描接收端的整流稳压电路10，判断电压是否在该天线及馈电设备工作的带载电压范围内，若在就继续扫描，若不在就回到低漏压、发射天线及馈电网络一的状态并重复以上过程。

Claims (10)

1.一种发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，包括依次连接的电源适配器(1)、磁共振发射模块(2)以及磁共振接收模块(3)；
所述电源适配器(1)与220V交流电源连接；
所述磁共振发射模块(2)包括无线充电基座、发射蓝牙通讯及控制电路(4)、依次连接的稳压电路(5)、射频功放源(6)和开关阵列电路(7)，以及分别与所述发射蓝牙通讯及控制电路(4)和所述开关阵列电路(7)连接的若干个磁共振发射天线及其馈电网络(8)，所述稳压电路(5)和开关阵列电路(7)分别与所述发射蓝牙通讯及控制电路(4)连接；所述射频功放源(6)与所述磁共振发射天线及其馈电网络(8)安装于所述无线充电基座上，所述射频功放源(6)与所述电源适配器(1)连接；所述磁共振发射天线及其馈电网络(8)与所述磁共振接收模块(3)连接；所述磁共振发射天线及其馈电网络(8)包括用于远距离传输的第一微带线(101)和第一寄生微带线(201)，以及用于短距离传输的第二微带线(102)以及第二寄生微带线(202)；所述第一微带线(101)与第一寄生微带线(201)之间相互独立；所述第二微带线(102)与第二寄生微带线(202)之间相互独立；
所述磁共振接收模块(3)包括散热片、接收蓝牙通讯及控制电路(9)以及分别与所述接收蓝牙通讯及控制电路(9)连接的整流稳压电路(10)和磁共振接收天线；所述整流稳压电路(10)位于所述散热片上；所述磁共振接收天线位于所述磁共振发射天线及其馈电网络(8)的正上方，并与所述磁共振发射天线及其馈电网络(8)磁耦合。
2.根据权利要求1所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述第一微带线(101)为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且第一微带线(101)中的发射天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中，其中：
所述第一微带线(101)中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第一微带线(101)以及第二微带线(102)，且所述第一微带线(101)以及第二微带线(102)中相邻的微带线以等距分布；
所述第一微带线(101)中印刷电路板的第二层顶面印刷有第一寄生微带线(201)以及第二寄生微带线(202)，且所述第一寄生微带线(201)以及第二寄生微带线(202)中相邻的微带线以等距分布；
所述第一微带线(101)中印刷电路板的底面印刷有第三微带线(304)和第四微带线(302)；所述第三微带线(304)通过第一通孔(305)分别与所述第一微带线(101)和第一寄生微带线(201)连接，所述第四微带线(302)通过第六通孔(306)分别与所述第二微带线(102)和第二寄生微带线(202)连接；
所述第一微带线(101)的几何参数和电气参数设置如下：
所述第一微带线(101)的线宽宽度W1Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第一微带线(101)中相邻微带线的距离STx1_Res为1mm-3mm；
所述第一寄生微带线(201)的线宽宽度W2Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第一寄生微带线(201)中相邻微带线的距离STx1_Res为1mm-3mm；
所述第三微带线(304)的线宽宽度W3Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第一微带线(101)的整体长度L1Tx1_Res为180mm-240mm；
所述第一微带线(101)的整体宽度H1Tx1_Res为100mm-140mm；
所述第一寄生微带线(201)的整体长度L2Tx1_Res为180mm-240mm；
所述第一寄生微带线(201)的整体宽度H2Tx1_Res为100mm-140mm；
所述磁共振发射天线的串联可调电容为20-500pF；
所述磁共振发射天线的并联可调电容为30-500pF。
3.根据权利要求2所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述第二微带线(102)为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且所述第二微带线(102)以及第二寄生微带线(202)中的发射天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中；
所述第二微带线(102)中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第二微带线(102)，且所述第二微带线(102)中相邻的微带线以等距分布；
所述第二微带线(102)中印刷电路板的第二层顶面印刷有第二寄生微带线(202)，且所述第二寄生微带线(202)中相邻的微带线以等距分布；
所述第二微带线(102)中印刷电路板的底面印刷有第四微带线(302)，且所述第四微带线(302)通过第一通孔(306)分别与所述第二微带线(102)以及第二寄生微带线(202)连接；
所述第二微带线(102)的几何参数和电气参数设置如下：
所述第二微带线(102)中相邻微带线的距离S1Tx2_Res为1mm-3mm；
所述第二微带线(102)的线宽W1Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第二寄生微带线(202)中相邻微带线的距离为S2Tx2_Res为1mm-3mm；
所述第二寄生微带线(202)的宽度W2Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第四微带线(302)的整体宽度W3Tx2_Res为2mm-5mm；
所述第二微带线(102)的整体长度L1Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二微带线(102)的整体宽度H1Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二寄生微带线(202)的整体长度为L2Tx2_Res为35mm-60mm；
所述第二寄生微带线(202)的整体宽度为H2Tx2_Res为35mm-60mm；
所述磁共振发射天线的串联可调电容为20-500pF；
所述磁共振发射天线的并联可调电容为30-500pF。
4.根据权利要求1所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述磁共振接收天线为平板型结构，其采用印刷电路板的制板方式制成，并包括3层印刷电路，且所述磁共振接收天线以螺旋绕线的方式位于印刷电路板中；
所述磁共振接收天线中印刷电路板的第一层顶面为印刷在同一面的第五微带线(401)且所述第五微带线(401)中相邻的微带线以等距分布；
所述磁共振接收天线中印刷电路板的第二层顶面印刷有第五寄生微带线(501)，且所述第五寄生微带线(501)中相邻的微带线以等距分布；
所述磁共振接收天线中印刷电路板的底面印刷有第六微带线(601)，所述第五微带线(401)通过第九通孔(603)分别与所述第五微带线(401)和第五寄生微带线(501)连接；
所述磁共振接收天线的几何参数和电气参数设置如下：
所述第五微带线(401)的线宽宽度W1Rx_Res为3mm-5mm；
所述第五微带线(401)中相邻微带线的距离S1Rx_Res为1mm-2mm；
所述第五寄生微带线(501)的线宽为W2Rx_Res为3mm-5mm；
所述第五寄生微带线(501)中相邻微带线的距离为S2Rx_rES为1mm-2mm；
所述第六微带线(601)的线宽为W3Tx1_Res为3mm-5mm；
所述第五微带线(401)的整体长度L1Rx_Res为120mm-160mm；
所述第五微带线(401)的整体宽度H1Rx_Res为60mm-100mm；
所述第五寄生微带线(501)的整体长度L2Rx_Res为120mm-160mm；
所述第五寄生微带线(501)的整体宽度H2Rx_Res为60mm-100mm；
所述磁共振接收天线的串联可调电容为75-150pF；
所述磁共振接收天线的并联可调电容为40-120pF。
5.根据权利要求1所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述发射蓝牙通讯及控制电路(4)包括蓝牙芯片N14、稳压芯片N13以及稳压芯片N12；
所述芯片N14的DVDD2引脚分别与3.3V电源、接地电容C196、接地电容C195以及所述芯片N14的DVDD1引脚连接，所述芯片N14的GMD引脚接地，所述芯片N14的NC引脚连接3.3V电源，所述芯片N14的P1_1引脚与发光二极管LED6的负极连接，发光二极管LED6的正极与电阻R79的一端连接，电阻R79的另一端分别与电阻R78的一端以及3.3V电源连接，电阻R78的另一端与发光二极管LED5的正极连接，发光二极管LED5的负极与所述芯片N14的P1_2引脚连接，所述芯片N14的P1_3引脚与稳压电路(5)连接，所述芯片N14的P1_7引脚与发射开关阵列电路(7)连接，所述芯片N14的P0_6引脚与电阻R77的一端连接，电阻R77的另一端与所述稳压电路(5)连接，所述芯片N14的P0_7引脚与电阻R75的一端连接，电阻R75的另一端分别与电容C189的一端、电阻R73的一端以及电阻R74的一端连接，电阻R74的另一端与电容C89的另一端连接，并接地，电阻R73的另一端与所述稳压电路(5)连接，所述芯片N14的GND引脚接地，所述芯片N14的R_BIAS引脚与接地电阻R76连接，所述芯片N14的DCOUPL引脚与接地电容C194连接，所述芯片N14的XOSC_Q2引脚分别与接地电容C193以及晶体振荡器Y2的一端连接，晶体振荡器Y2的另一端分别与接地电容C192以及所述芯片N14的XOSC_Q1引脚连接，所述芯片N14的RF_N引脚与电容C190的一端连接，电容C190的另一端分别与接地电容C191以及电感L10的一端连接，电感L10的另一端分别与电感L11的一端以及电容C187的一端连接，电感L11的另一端分别与电感L12的一端以及接地电容C188的一端连接，电感L12的另一端与所述磁共振发射天线及其馈电网络(8)连接，电容C187的另一端分别与电感L9的一端以及电容C186的一端连接，电感L9的另一端接地，电容C186的另一端与所述芯片N14的RF_P引脚连接，所述芯片N14的AVDD6引脚分别与接地电容C185、接地电容C179、电感L8的一端、接地电容C180、接地电容C181、接地电容C182、所述芯片N14的AVDD4引脚、所述芯片N14的AVDD1引脚、所述芯片N14的AVDD2引脚、3.3V电源、接地电容C184以及所述芯片N14的AVDD3引脚连接，所述芯片N14的AVDD5引脚分别与接地电容C183以及3.3V电源连接，电感L8的另一端分别与电容C178的一端、电源VCC、电容C177的一端以及所述芯片N13的Vout引脚连接，电容C178的另一端分别与电容C177的另一端、所述芯片N13的GND引脚、电容C170的一端以及电容C169的一端连接，并接地，电容C170的另一端分别与所述芯片N13的Vin引脚、电容C169的另一端、所述芯片N12的Vout引脚以及电容C167的一端连接，电容C167的另一端分别与所述芯片N12的GND引脚以及电容C168的一端连接，并接地，电容C168的另一端分别与所述芯片N12的Vin引脚以及所述稳压电路(5)连接。
6.根据权利要求5所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述稳压电路(5)包括转换芯片N1、运算放大芯片N2、MOS管Q3以及稳压芯片N3；
所述芯片N1的IN引脚分别与接地电容C3、电阻R1的一端、极性电容C2的正极以及磁珠L1的一端连接，磁珠L1的另一端分别与极性电容C1的正极以及所述芯片N12的Vin端连接，所述芯片N1的EN引脚分别与电阻R1的另一端以及电阻R2的一端连接，所述芯片N1的AAM引脚与电阻R3的一端连接，所述芯片N1的VCC引脚与电容C5的一端连接，电容C5的另一端分别与电阻R3的另一端、电阻R2的另一端、极性电容C2的负极、极性电容C1的负极、所述芯片N1的GND引脚、接地电阻RS3、电阻R8的一端、三极管Q4的发射极、电阻R22的一端、电阻RS1的一端以及电阻R22的一端连接，并接地，所述芯片N1的FB引脚分别与电阻R6的一端以及电容C6的一端连接，电阻R6的另一端分别与电阻R8的另一端、二极管D1的负极以及电阻R7的一端连接，电容C6的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R7的另一端、接地电容C9、接地电容C8、接地电容C7、电感L2的一端、电阻R24的一端以及所述MOS管Q3的源极连接，电感L12的另一端分别与所述芯片N1的SW引脚以及电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述芯片N1的BST引脚连接，三极管Q4的集电极与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端分别与电阻R24的另一端以及MOS管Q3的栅极连接，MOS管Q3的漏极与所述射频功放电路(6)连接，三极管Q4的基极分别与电阻R21的一端以及电阻R22的另一端连接，电阻R21的另一端与所述芯片N14的P1_3引脚连接；
所述芯片N2的VDD引脚分别与电容C10的一端、电容C11的一端以及所述芯片N3的Vout引脚连接，电容C10的另一端分别与电容C11的另一端以及电阻R15的一端连接，并接地，所述芯片N2的OUTB引脚分别与电阻R16的一端以及电阻R77的另一端连接，电阻R16的另一端分别与电阻R15的另一端以及所述芯片N2的INB-引脚连接，所述芯片INB+引脚与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端分别与电感L3的一端以及电容C14的一端连接，电感L3的另一端分别与电容C13的一端、电容C12的一端连接、电容C15的一端、电容C16的一端、电感L4的一端、电阻RS1的另一端、电阻RS2的一端以及电容C20的另一端连接，电阻RS2的另一端与所述射频功放电路(6)连接，电容C12的另一端分别与电容C13的另一端以及电容C14的另一端连接，并接地，所述芯片N2的VSS引脚接地，所述芯片N2的INA+引脚与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端分别与电容C17的一端以及电感L4的另一端连接，电容C17的另一端分别与电容C16的另一端以及电容C15的另一端连接，所述芯片N2的INA-引脚分别与电阻R19的一端以及接地电阻R20连接，电阻R19的另一端分别与所述芯片N2的OUTA引脚以及二极管D1的正极连接；
所述芯片N3的Vout引脚还分别与电容C23的一端以及电容C24的一端连接，电容C23的另一端分别与电容C24的另一端、所述芯片N3的GND引脚、电容C22的一端以及电容C21的一端连接，电容C22的另一端分别与电容C21的另一端、所述芯片N3的Vin引脚以及电阻R73的另一端连接。
7.根据权利要求6所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述射频功放源(6)包括集成稳压芯片N4、功放管N5、漏极子电路、输入匹配子电路以及栅极偏置子电路；
所述芯片N4的Vin引脚分别与电容C33的一端、MOS管Q3的漏极、电容C25的一端以及所述漏极子电路连接，电容C25的另一端分别与电阻RS2的另一端以及所述栅极偏置子电路连接，所述芯片N4的GND引脚分别与电阻RS2的另一端、电容C33的另一端以及电容C34的一端连接，电容C34的另一端分别与所述芯片N4的Vout引脚、所述栅极偏置子电路以及电感L5的一端连接，电感L5的另一端分别与电容C35的一端、电容C36的一端以及晶体振荡器Y1的第4引脚连接，电容C35的另一端分别与电阻RS2的另一端以及电容C36的另一端连接，晶体振荡器Y1的第2引脚与电阻RS2的另一端连接，晶体振荡器Y1的第3引脚与所述输入匹配子电连接；
所述输入匹配子电路包括电容C37以及电容C38；电容C38的一端分别与所述晶体振荡器Y1的第3引脚以及电容C37的一端连接，电容C38的另一端分别与电容C37的另一端、所述栅极偏置子电路以及所述MOS管N5的栅极连接；
所述栅极偏置子电路包括电容C39、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28以及电容C40；电容C39的一端分别与所述芯片N4的Vout引脚以及电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端与电阻R26的一端连接，电阻R26的另一端分别与电容C40的一端、电阻R27的一端以及电阻R28的一端连接，电容C40的另一端分别与电容C39的另一端、电阻R27的另一端、功放管N5的源极、电容C45的一端、电容C46的一端、电容C47的一端以及所述电阻RS2的另一端连接，电阻R28的另一端分别与电容C38的另一端连接；
所述漏极子电路包括极性电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电感L6、电容C30、电容C31、电容C32、电容C41、电容C42、电感L7、电容C43以及电容C43；极性电容C26的正极分别与所述芯片N4的Vin引脚、电容C27的一端、电容C28的一端、电容C29的一端以及电感L6的一端连接，极性电容C26的负极分别与电容C27的另一端、电容C28的另一端、电容C29的另一端以及电阻RS2的另一端连接，电感L6的另一端分别与电容C30的一端、电容C31的一端、电容C32的一端、功放管N5的漏极、电容C41的一端以及电容C42的另一端连接，电容C41的另一端分别与电容C42的另一端、电感L7的一端、电容C43的一端以及电容C44的一端连接，电感L7的另一端分别与电容C43的另一端、电容C44的另一端、电容C45的另一端、电容C46的另一端、电容C47的另一端以及电容C48的一端连接，电容C48的另一端与所述发射开关阵列电路(7)连接。
8.根据权利要求7所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述发射开关阵列电路(7)包括开关子电路、第一匹配子电路和第二匹配子电路；
所述开关子电路包括继电器Y1；所述继电器Y1的第4引脚以及第5引脚分别与所述第一匹配子电路连接，所述继电器Y1的第6引脚与电容C48的另一端连接，所述继电器Y1的第7引脚与所述第二匹配子电路连接，所述继电器Y1的第8引脚分别与二极管D4的负极以及三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的基极分别与电阻R32的一端、电容C66的一端以及电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端与所述芯片N14的P1_7引脚连接，电阻R32的另一端分别与电容C66的另一端、三极管Q6的发射极以及二极管D4的正极连接，并接地，所述继电器Y1的第1引脚连接12V电源；
所述第一匹配子电路包括电容C56、电容C57、电容C58、电容C59以及电容C60；电容C56的一端分别与电容C57的一端、电容C58的一端以及继电器Y1的第5引脚连接，电容C56的另一端分别与电容C57的另一端、电容C58的另一端、电容C59的一端、电容C60的一端、所述继电器Y1的第4引脚以及所述第二微带线(102)连接，电容C59的另一端分别与电容C60的另一端以及电阻RS2的另一端连接；
所述第二匹配子电路包括电容C98、电容C92、电容C93、电容C94以及电容C95；电容C98的一端分别与电容C92的一端、电容C93的一端以及所述继电器Y1的第7引脚连接，电容C98的另一端分别与电容C92的另一端、电容C93的另一端、电容C94的一端、电容C95的一端以及所述第一微带线(101)连接，电容C94的另一端分别与电阻RS2的另一端以及电容C95的另一端连接。
9.根据权利要求1所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述接收蓝牙通讯及控制电路(9)包括蓝牙芯片N15和稳压芯片N11；
所述芯片N15的DVDD2引脚分别与接地电容C155、接地电容C156、所述芯片N15的DVDD1引脚、3.3BV电源、所述芯片N15的AVDD5引脚、接地电容C154、接地电容C153、所述芯片N15的AVDD3引脚、接地电容C151、接地电容C152、所述芯片N15的AVDD2引脚、所述芯片N15的AVDD1引脚、所述芯片N15的AVDD4引脚、所述芯片N15的AVDD6引脚、接地电容C150、接地电容C149以及电感L18的一端连接，电感L18的另一端分别与电源VCC、电容C148的一端、电容C147的一端以及所述芯片N11的Vout引脚连接，所述芯片N11的Vin引脚分别与5V电源以及电容C146的一端连接，电容C146的另一端分别与电容C147的另一端、电容C148的另一端以及所述芯片N11的GND引脚连接，并接地，所述芯片N15的GND引脚接地，所述芯片N15的NC引脚与3.3BV电源连接，所述芯片N15的P1_3引脚与电阻R68的一端连接，电阻R68的另一端与发光二极管LED3的正极连接，所述芯片N15的P1_4引脚与电阻R69的一端，电阻R69的另一端与发光二极管LED4的正极连接，发光二极管LED4的负极与发光二极管LED3的正极连接，并接地，所述芯片N15的P0_0引脚分别与接地电容C166、接地电容C165、接地电阻R71以及电阻R70的一端连接，电阻R70的另一端连接5.8V电源，所述芯片N15的P0_3引脚与电阻R67的一端连接，电阻R67的另一端与所述整流稳压电路(10)连接，所述芯片N15的P0_7引脚与电阻R50的一端连接，所述芯片N15的REST_N引脚与电阻R66的一端连接，电阻R66的另一端与3.3BV电源连接，所述芯片N15的GND引脚接地，所述芯片N15的R_BIAS引脚与接地电阻R65连接，所述芯片N15的DCOUPL引脚与接地电容C164连接，所述芯片N15的XOSC_Q2引脚分别与接地电容C163以及晶体振荡器Y9的第1引脚连接，晶体振荡器Y9的第2引脚与晶体振荡器Y9的第4引脚连接，并接地，晶体振荡器Y9的第3引脚分别与接地电容162以及所述芯片N15的XOSC_Q1引脚连接，所述芯片N15的RF_N引脚与电容C160的一端连接，电容C160的另一端分别与电感L15的一端以及接地电容C161连接，电感L15的另一端分别与电感L16的一端以及电容C158的一端连接，电容C158的另一端分别与电容C157的一端以及电感L14的一端连接，电感L14的另一端接地，电容C157的另一端与所述芯片N15的RF_P引脚连接，电感L16的另一端分别与电感L17的一端以及接地电容C159的一端连接，电感L17的另一端与所述磁共振接收天线连接。
10.根据权利要求9所述的发射天线切换调整磁共振无线充电过耦合区的系统，其特征在于，所述整流稳压电路(10)包括匹配子电路、整流子电路、滤波子电路以及稳压子电路；
所述匹配子电路包括接地电容102、接地电容C101、电容C99以及电容C100；电容C99的一端分别与接地电容C101、接地电容C102、电容C100的一端以及所述磁共振接收天线连接，电容C99的另一端与所述整流子电路连接；
所述整流子电路包括电容C112、电容C111、二极管D7、二极管D8、二极管D9以及二极管D10；电容C112的一端分别与二极管D7的负极、二极管D8的负极、电容C111的一端以及所述滤波子电路连接，电容C112的另一端分别与电容C111的另一端、二极管D9的正极、二极管D10的正极以及所述稳压子电路连接，并接地，二极管D7的正极分别与二极管D9的负极以及电容C99的另一端连接，二极管D8的正极分别与二极管D10的负极连接，并接地；
所述滤波子电路包括接地电容C118、接地电容C119、接地电容C120、接地电容C121、接地电容C122、接地电容C123、接地电容C124、接地电容C125、接地电容C126、接地电容C127以及接地电容C128；接地电容C118分别与电容C112的一端、接地电容C119、接地电容C120、接地电容C121、接地电容C122、接地电容C123、接地电容C124、接地电容C125、接地电容C126、接地电容C127、接地电容C128、电阻R67的另一端以及所述稳压子电路连接；
所述稳压子电路包括电源转换芯片N8以及三极管N12；所述芯片N8的Vin引脚与接地电容C118连接，所述芯片N8的COMP引脚分别与电阻R55的一端以及电容C134的一端连接，电阻R55的另一端与电容C133的一端连接，电容C133的另一端分别与电容C112的另一端、电容C134的另一端、电阻R56的一端、所述芯片N8的GND引脚、电阻R58的一端以及电阻RS4的一端连接，电阻RS4的另一端与焊盘J4接口连接，电阻R56的另一端与所述芯片N8的RT/CLK引脚连接，所述芯片N8的FB引脚分别与电阻R58的另一端以及电阻R57的一端连接，电阻R57的另一端分别与接地电容C136、接地电容C137、电感L13的一端、电阻R49的一端以及MOS管N9的源极连接，电阻R49的另一端分别与所述三极管N12的集电极以及NOS管N9的栅极连接，MOS管N9的漏极分别与5.8V电源、焊盘J3接口以及电容C138的一端连接，电容C138的另一端与三极管N12的发射极连接，并接地，三极管N12的基极与电阻R50的一端连接，电阻R50的另一端所述芯片N15的P0_7引脚连接，电感L13的另一端分别与二极管D11的负极、电容C135的一端以及所述芯片N8的SW引脚连接，二极管D11的正极接地，电容C135的另一端与所述芯片N8的BOOT引脚连接。
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