CN1985402A - 能量获取电路 - Google Patents

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CN1985402A
CN1985402A CNA2004800350071A CN200480035007A CN1985402A CN 1985402 A CN1985402 A CN 1985402A CN A2004800350071 A CNA2004800350071 A CN A2004800350071A CN 200480035007 A CN200480035007 A CN 200480035007A CN 1985402 A CN1985402 A CN 1985402A
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马林·H·米可尔
克里斯托弗·C·凯普利
哈罗德·斯威夫特
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University of Pittsburgh
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Abstract

一种具有用于从环境中接收周围能量并激励感兴趣的对象的功率存储设备的装置的站，包括一个或多个天线和用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路。用于将所述周围能量转换为直流功率的所述电路包括整流器/电荷泵。所述站的天线被调谐，以便最大化整流器/电荷泵的输出端的直流能量。所述站可以被用来激励功率存储设备，后者包括用于诸如蜂窝电话、照相机、个人数字助理等电子设备的电容器和电池。可以使用各种天线结构。

Description

能量获取电路
技术领域
射频(RF，Radio Frequency)能量的获取对射频标识(RFID，Radio Frequency Identification)、安全监测和遥感来说都是极端重要的。许多使用场合，诸如某些获取装置，可以被调谐到特定的频率(RFID)，其它使用场合利用周围能量(遥感)，其它使用场合则简单地感知频率用于安全目的。
背景技术
在题为“Method and Apparatus for Wireless Powering andRecharging”的美国专利第6,127,799号中，已经描述了使用被辐射到自由空间的射频电磁场的再充电设备。此项专利公开了一种电池充电设计安排，在其中，可再充电的电荷存储设备被设置在射频或微波辐射场中。在该发明的一个方面，通过令电荷存储设备暴露于向自由空间辐射的射频电磁场，来对电荷存储设备进行充电。所述电荷存储设备包括被设置在所述设备上并且适于接收辐射的射频电磁场的一个或多个天线。一个或多个整流器被连接到所述天线，以便把接收的射频电磁场整流为直流输出电流。由所述整流器产生的直流输出电流被用来对所述电荷存储设备进行充电。
所述天线可以是一个或多个偶极子天线，它们可以被组合在一起，以便形成偶极子天线元阵列的至少两个子集，其中，一个子集相对于至少一个其它子集可以以锐角或直角定向。所述天线或偶极子天线可以被放置在所述电荷存储设备的一个以上的外表面上，上述外表面互相之间形成锐角或直角。为了有效地将所述天线阵列耦合到所述辐射场，最好是，所述阵列的每一个天线元都具有约为λ/2的长度，其中，λ为射频辐射的自由空间波长。如果使用一个以上的偶极子，则相邻天线偶极子之间的间隔最好也是λ/2。偶极子的数目决定了所述天线阵列的功率转换效率。
对于给定的线长度来说，诸如偶极子天线的谐振天线更有效，但是受到窄带宽的限制。用于通信目的的天线的大多数今天的用户期待一种工作在多个频率上而不需要天线调谐或匹配装置的天线。题为“Broadband Antenna”的美国专利第5,111,213号公开了一种宽带高频天线，其中，所述天线的整个长度(高度)都辐射射频能量。插入电阻被引入到所述天线的顶部或所述天线辐射元的内表面上。射频天线电流流过所述插入电阻，并且在同轴电缆和/或其它无源元件中继续行进可察觉的电气距离。因此，对给定的物理天线长度(高度)来说，该发明提供了较大的可用电辐射元长度。
由Mickle等人提交的题为“Energy Harvesting Circuits andAssociated Methods”的美国专利申请第10/624,051号公开了一种能量获取电路，它具有内在的调谐天线，能量获取电路的至少某些部分被构建成向所述天线提供再生反馈，从而建立基本上大于所述物理区域的有效天线区域。
现有技术所存在的一个问题是能量获取电路不能有效地获取天线的设计专用频率以外的频率上的射频能量。例如，在美国专利第6,127,799号中，所公开的构成天线阵列的偶极子被固定为吸收在特定频率范围的射频能量。所述阵列的用途是提高功率转换的效率，而不是增加待吸收的射频能量的带宽。
然而，用于有效能量获取的天线要求不同于通信天线的各项特性。
所需要的是专门设计用于能量获取的天线和(各种)天线形式，以便使射频能量的获取最大化。
存在对能够从宽广的射频频谱中获取射频能量以便使射频能量的获取最大化的能量获取电路的需求。
同样，存在对通过让天线可以被宽广地调谐到广播频率(或其它周围频率)而从宽广的射频频谱中获取射频能量以便使射频能量的获取最大化的能量获取电路的需求。
发明内容
本发明已经满足上述需求。
如同在这里所使用的那样，术语“感兴趣的对象”意味着具有激励功率存储设备或者通过操作被连接到激励功率存储设备的任何有源或无源项。
在本发明的一个实施例中，用于从环境中接收周围能量并且激励感兴趣的对象的功率存储设备的能量获取电路具有一个或多个天线，以及用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路。用于将所述周围能量转换为直流功率的所述电路包括一个整流器/电荷泵。所述站的天线被调谐以便最大化整流器/电荷泵输出端的直流能量。
所述能量获取电路可以向移动功率存储设备提供一个装置，用于选择能提供可获取的最大能量的周围射频。这种能量获取电路可以被用来激励包括电容器和电池的功率存储设备，上述功率存储设备例如被用于诸如蜂窝电话、照相机和个人数字助理等电子设备中。使用宽带天线来最大化能量获取将使具有功率存储设备的设备能够在不同位置移动，而不需要对所述电路进行人工调谐。
在一个实施例中，所述电路可以被形成为独立单元，并且在另一个实施例中，可以形成在集成电路上。
所述电路可以是由多个宽带天线组成的天线阵，其中每一个天线调谐到频谱的不同部分，以便从宽广的射频频谱中获取射频能量。
此外，所述电路可以是由位于同一空间中的多个宽带天线组成的天线阵，其中每一个天线调谐到所述频谱的特定部分，以便通过同一物理空间中的多个天线，最大化从给定射频频谱中获取的射频能量。
此外，所述电路可以包括射频组合器或平衡—不平衡变换器，以便组合来自指向整流电路的两个或多个天线的输入信号。
所述(各)天线可以采取导电线圈或例如平面基板上的补片的形式，或者可以是独立的部件。
通过本发明的下列说明并参照本申请书的附图，将有助于更充分地理解本发明。
附图说明
图1是本发明的能量获取电路的一个实施例的示意图，它包括用于能量获取的调谐/控制系统。
图2是本发明的天线的一个实施例的示意图，它表示3天线配置。
图3是本发明的天线的一个实施例的示意图，它表示4天线配置。
图4(a)-4(f)是一系列图，表示同一物理空间内的螺线形天线的工作。
具体实施方式
射频(RF，Radio Frequency)能量的初始感知或来源开始于能量获取天线。天线可以采取多种形式，但是必须精心地设计天线，以便在通信(例如调幅和调频广播、电视、无线网络)中给出最佳的性能。用于有效获取能量的天线可以具有不同于通信天线的特性。
在能量获取过程中，不需要为了接收准确的信息而在某些频率中进行鉴别。因此，唯一的标准就是最大化从获取的射频能量产生直流能量的系统中的天线或天线/整流器组合的能量输出。在这个意义上，最佳天线就是在整流器/电荷泵的输出端产生最大直流能量的天线。在本公开内容的上下文中有多种类型的天线。虽然单个导体可能成为按照经典方法调谐或优化的天线，但是所述能量获取天线将包括用于增加要送往整流器的射频能量的获取(收集)的某些元件。
在任何给定时间可以存在多个频率，其中，不同频率的能量可以组合在一起，以形成某种不可识别的信号，这样的信号对通信系统来说是噪声，而对简单地整流复合信号的整流器/电荷泵的输入二极管来说，是特别有吸引力的。
事实上，这就是在经典调幅载波中出现的情形。从频谱上来说，至少出现两个频率，其中一个被检出，而另一个被忽略，或者从所述信号中被滤除。在能量获取过程中，假定所涉及的(各)二极管具有足够宽的带宽，通过转换为直流数值，“检出”或获取全部的组合信号。
在不同的时间点上，作为调制信号和载频信号的函数，K sinωct和A(t)sinωm t的组合被相加 和相减。因此，对于给定区域中的n个调幅无线电台(信号)来说，由下式
s(t)＝∑f[Kisinωcit，Ai(t)sinωmit]  i＝1，2，...，n    (1)
给出的总信号S(t)可用于能量获取。在任何给定时间段τ，可获取的总能量由下式给出：
Energy(τ)＝0 τ∫s(t)dt    (2)
可以通过多种不同方法来获得结果能量Energy(τ)：
Energy(τ)＝0 τ∫{∑f[Kisinωcit，Ai(t)sinωmit]  i＝1，2，...，n}dt    (3)
在公式(3)中，假定能量来自单个天线/检波器/电荷泵组合，这里，假定天线具有足够宽的带宽，使得它对于从1到n的所有频率都具有相等的增益。在增益方面具有这种约束条件的这样的天线的设计是最困难的。因此，实际获取的能量的更精确形式由下式给出
Energy(τ)＝0 τ∫{gi∑f[Kisinωcit，Ai(t)sinωmit]  i＝1，2，...，n}dt    (4)
式中，gi为在特定频率所述单个天线的增益。
借助于m个多天线，就能克服在感兴趣的整个频谱上的增益变化
Energy(τ)＝∑{0 τ∫{gi，j∑f[Kisinωcit，Ai(t)sinωmit]  i＝1 to n；j＝1 to m}dt    (5)
式中，gi，j为天线j在频率i的增益，j＝1，2，...，m。
由于已调制的调幅波形的性质，可以将公式(4)简化为下列的能量方程式
Energy(τ)＝∑{0 τ∫{∑gi，j f[Ai(t)sinωcit]  i＝1 to n；j＝1 to m}dt    (6)
式中，Ai(t)简单地是电台或频率i的调制载波。
J个天线的求和有多个实施例：(a)射频能量在某些设备(诸如平衡—不平衡变换器或组合器)中被组合，并且随后被转换为直流，或(b)来自每一个单独天线的能量被转换为直流，然后作为直流源被串联叠加[1]。
在这两个被引用的可供选择的方案中，由于在方案(a)中，时变信号实际上可能相减，由此使总的能量减小，所以(b)是优选的。在方案(a)中，事实上它们也可能相加，但在方案(b)中已涵盖了这种情况。
虽然方案(b)的多天线可能是令人满意的，但是在空间方面备受重视的某些应用中，怎样才能减少数目m，这还存在一些问题。评估的一个方面就是占据靠近空间的多天线的相互干扰。针对这个问题，与天线或天线组合相关的区域有3种类型：
(A)构成(各)天线的导体的物理区域；
(B)形成(A)的(各)天线所需的地理区域；以及
(C)有关能量获取能力的天线的有效区域。
对当前的评估来说，焦点将集中在上述区域(B)，在集成电路设计中，所述地理区域有时被称为“实际占用面积(real estate)”。在空间受限的应用中，主要的问题就是可得到什么样的实际占用面积？在许多应用中，能量获取的使用可能视使得天线在给定区域或实际占用面积中工作而定，如果在同一实际占用面积中可以安置两个或更多天线，则在当前的讨论中，它们将被说成是并列排置。这可能意味着该项应用是否投入工作的差异。
为了进行上述天线组或系统的设计，公式(6)可以被写成更简洁的形式。不同的gi，j可以被写成矩阵G的形式，其中，各行表示在每一个频率上进行个别获取的具有增益gi，j的各天线，j＝1，2，...，n；同时各列表示由各天线所获取的能量，i＝1，2，...，m。
Energy(t)＝ c′(t)* G* a(t)    (7)
在公式(7)中， a(t)为在特定位置上可得到的各调幅无线电信号所组成的列矢量。行矢量 c′(t)为(射频组合或串联直流连接)组合的矢量，它标识在占据同一实际占用面积的天线的任何给定配置中，存在哪些天线。结果， c′(t)是1(天线存在)和0(天线不存在)的矢量。基于公式(7)，可以把天线切换到可用的配置中，以及从可用的配置中切换出去。
如果不使用天线切换，则由于恒定的天线组，公式(7)将简化为公式(8)的形式。
Energy(t)＝ c′* G* a(t)    (8)
虽然每一个调幅电台信号被调制，可以用某个合理的时间间隔上的平均值[i]来近似每个信号ai(t)。因此，公式(8)可以进一步地简化为公式(9)的形式。
Energy(t)＝Energy＝c′* G* α    (9)
由于联邦通信委员会(FCC，Federal CommunicationCommittee)固定发射频率，如果人们假定 α是联邦通信委员会授权的所有调幅无线电台(比方说，M个无线电台)的矢量，并且天线组被覆盖在具有M维的矢量 c′中，则对于具有坐标(x，y)的任何地理位置来说，整个地理区域中所获取的能量可以表示为
Energy(x，y)＝ c′* G* α(x，y)    (10)
如果有人正在设计一种准备用于在一个大地理区域内获取能量的特定产品，则可以改变出现在 c′中的元件和增益 G，以便获得在性能和价格两方面均为最佳的设备。
可替代地，通过允许各天线的频率重叠，并且控制元件在固定数目的选择对象中进行选择，则所述设备(产品)可以被设计成含有固定数目的元件用于 c′。
能量获取电路
在本发明的一个实施例中，能量获取电路具有用于从环境中接收周围能量并且激励感兴趣的对象的功率存储设备的装置。能量获取电路包括用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的一个或多个天线和电路。所述站的天线被调谐，以便在整流器/电荷泵的输出端产生最大的直流能量。所述站可以被用来激励所述功率存储设备，后者包括被用于例如蜂窝电话、照相机、个人数字助理等电子装置中的电容器和电池。
所述天线被调谐，以便在整流器/电荷泵的输出端产生最大的直流能量。所述天线可以是由多个宽带天线组成的天线阵，其中的每一个宽带天线被调谐到频谱的不同部分，以便从宽广的射频频谱中获取射频能量。可替代地，所述天线可以是由同一空间中的多个宽带天线组成的天线阵，其中的每一个宽带天线被调谐到频谱的特定部分，以便使从同一物理空间中的射频频谱获取的射频能量最大化。用于将所述周围能量转换为直流功率的电路可以包括整流器/电荷泵。射频组合器或平衡—不平衡变换器可以被用来组合来自指向整流电路的两个或多个天线的输入信号。
在本发明的一个优选实施例中，具有用于从环境中接收周围能量并且激励感兴趣的对象的功率存储设备的装置的站包括：
i.一个或多个天线；以及
ii.用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路；
其中，所述用于将所述周围能量转换为直流功率的电路包括整流器/电荷泵；以及
其中，所述天线被调谐，以便在整流器/电荷泵的输出端产生最大的直流能量。
优选的天线是由多个宽带天线组成的天线阵。所述阵列中的每一个宽带天线可以被调谐到频谱的同一部分或者频谱的不同部分，以便从宽广的射频频谱中获取射频能量。在这个实施例中，阵列中的每一个天线都是宽带天线，它们被调谐以便覆盖所述频谱的大部分。用于将所述环境能量转换为直流功率的电路包括整流器/电荷泵。在把所述发射能量转换为直流功率的电路之前，可以使用射频组合器来组合从所述天线获取的周围能量。
本发明解决了在使用固定吸收特定频率上的射频能量的偶极子的现有技术中所暴露的问题。被调谐以便在很宽的频率范围内发生作用的多个宽带天线将有效地从周围射频中获取能量。使用本发明的多个宽带天线将最小化与需要人工地或用电子方法进行调谐以便有效地获取射频能量的谐振天线或天线组相关的问题。
在另一个优选实施例中，具有从环境中接收周围能量并激励感兴趣的对象的功率存储设备的装置的远程站包括：
i.两个或多个天线；
ii.射频组合器；以及
iii.用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路。
每一个天线都是宽带天线，它们被调谐以便覆盖频谱的大部分。在把所述发射能量转换为直流功率的电路之前，使用射频组合器来组合从所述天线获取的周围能量。
天线
用于有效能量获取的天线可以具有不同于通信天线的各项特性。在本公开内容中所覆盖的天线类型和形式包括：
1.在通信意义上用作发射和接收天线的经典天线，诸如单极子、偶极子、蝴蝶结形或环形天线；
2.天线阵，其中，阵列中的每一个天线基本上彼此相同；
3.天线阵，其中，阵列中的每一个天线被调谐到射频频谱中的特定频率或频率范围。
本发明的天线被调谐，以便在整流器/电荷泵的输出端产生最大的直流能量。站包括用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路。在经典天线的情况下，所述电路可以包括被连接到经典调谐元件或专门地被设计用于能量获取的调谐元件的天线。
在天线阵的情况下，其中，阵列中的每一个天线基本上彼此相同。天线输入的电收集可以被连接到经典调谐元件或专门地被设计用于能量获取的调谐元件。在这种情况下，当直流输出被串联连接时，各直流输出可以被组合在一起以便获得更高的电压。这里的情形是被描绘为获取相对较窄的频段，输出串联连接。类似地，射频组合器或平衡—不平衡变换器可以被用来组合来自指向整流电路的天线阵中的两个或多个天线的输入信号。据信，使用(各)射频组合器可以提供一种使用多个(宽带或调谐)天线来提高能量获取电路的能量获取能力的装置，而不需要用于每一个离散天线的整流电路。
最后，在天线阵的情况下，其中，阵列中的每一个天线被调谐到射频频谱中的特定频率，每个天线的直流输出都可以串联组合，以便获得较高的电压。类似地，射频组合器或平衡—不平衡变换器可以被用来组合来自指向整流电路的天线阵中的两个或多个天线的输入信号。如上所述，据信，使用(各)射频组合器可以提供一种使用多个(宽带或调谐)天线来提高能量获取电路的能量获取能力的装置，而不需要用于每一个离散天线的整流电路。
在调谐的意义上来说，可以根据导体的传统/经典方法来设计天线。如果本发明的站包括单极子、偶极子、蝴蝶结形、环形或其它标准类型的天线，则这是特别真实的。如果所述天线是平面形并且被生成在基板上，则可以改变每一个天线或天线的任何组合的金属(导体)的厚度，以便帮助把天线或天线/连接机构调谐到特定频率或频率范围。本发明的另一个实施例借助于由电子开关控制的电容器来调谐(各)天线。类似地，可以借助于各电容器(其中，各电容器被形成为固态(CMOS)器件或者被形成为专门用作电容器的晶体管)来调谐(各)天线。
图1示意性地表示能量获取电路，包括用于把由天线2接收的获取能量转换为输出直流能量10的调谐/控制系统。
L、C元件4、6形成一种类型的调谐电路，以便最大化获取的直流能量10。
整流器8是用于把从天线2接收的射频或交流能量转换为准备存储在中间存储电容器9或其它设备上的直流能量的任何电路。这可包括电荷泵或其它整流/升压器件。
开关12可以是介于被连接到直流能量输出端10的最终能量存储设备和中间设备9之间的电子机构。开关12由此形成最佳能量转移，以便提供一个足够小的电容器作为中间能量设备9，以便在固定的时间间隔满意地运行各种电子设备，必要时，也可以把任何附加的未用能量存储在不存在给定电压的更大设备上。开关12还起到间隔定时设备的一部分的作用，它向控制电路14提供输入，以便为了最大能量获取而调整调谐器。
实例
在低的环境能量的情况下，多个天线是有利的，在这里，多个获取电路可以被串联连接，以便提高从所获取的能量得到的直流电压。图2的实施例中的3天线18、20、22可以容易地从各连接点连接到整流电路。然而，其它配置也是可能的，连接点最好位于矩形配置的外面。这是一种线馈送机构。在中心部分连接(探头馈送)已经被示出对最大能量获取而言是不良选择。
此外，希望这样来设计多个所述天线，使得当实现所述天线功能时，它们之间不相互干扰。同样，所述第一天线18可以为所述第二天线22的设计提供分布的L、C参数。第一和第二天线18、22还具有使各天线互相分离以及使天线自身构成各部分互相分离的空间。因此，第三天线20可以被放置在所述第一天线和所述第二天线之间的空间中。第一和第二分布的L、C参数可有助于第三天线的设计。
图3表示在一种连接安排中，一组4天线30、32、34、36。
图4(a)-4(f)表示单个区域内的两个螺线形天线的工作。已经测试了两组。第一天线使用695 MHz和755M Hz，并且第二天线使用510 MHz和725 MHz。在这些测试实例中，希望使用两个不同的频率，以便简单地观察结果。然而，频率是如此靠近(尤其是在695、755的情况下)，使得两个基本相等或者甚至相同的频率将以类似和适当的方式来发挥作用。
图2和图3表示占据同一地理空间的单极子天线的多种可能的可供选择的布局中的两个，由此使得多个天线可以获取同一地理区域中的能量。这个区域可以被扩展和收缩，以便根据可用的区域和能量需求来优化所述装置。
图4(a)-4(d)表示在同一地理区域中起作用和不起作用的两个天线的主要二元组合。取自频谱分析仪的这4份图表明，作为二者同时起作用的结果，物理上被设置在同一地理区域中的一个或两个天线没有受到负面影响。为了表明组合起作用的天线的功率电平，图4(a)和4(c)表示与两个单独起作用的天线相比较的功率电平光标。
设置这些试验是为了表明，当被连接时，这两个天线将发生作用，在断开/接通状态下的差别很小。如图4(b)所示的只有755 MHz起作用的情况下，所述光标表示各功率电平，这里的功率电平为-57.92dBm。在图4(a)所示的695 MHz和755 MHz二者都起作用的情况下，755 MHz具有-57.94 dBm的功率电平。510 MHz和725 MHz单独起作用时的结果分别示于图4(e)和4(f)，但是所述天线(二者相同)偏离700 MHz的范围只有一点点，在510 MHz处信号电平有所降低。
图4(e)和4(f)表示用于两个可供选择的频率的光标。
然而，当两个天线都起作用时，这种差异强化了令人满意的相等频率，从给出-58.43 dBm的695 MHz和给出-57.94 dBm的755 MHz中，可以看出这一点。
为了图解的目的，上面已经说明了一些特定的实施例，对本领域的技术人员来说，在不离开如下列权利要求书所规定的本发明(的精神实质和范围)的前提下，可以对其中的各项细节作出各种各样的更改，这是显而易见的。

Claims (18)

1.一种用于从环境中接收周围能量并激励感兴趣的对象的功率存储设备的远程站，包括：
至少一个天线；
用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路，
用于将所述周围能量转换为直流功率的所述电路包括整流器/电荷泵，以及
所述天线被调谐，以便通常最大化整流器/电荷泵的输出端的直流能量。
2.根据权利要求1所述的远程站，其中，所述至少一个天线可以被连接到被构成用于能量获取的至少一个调谐元件或各调谐元件。
3.根据权利要求1所述的远程站，其中，所述至少一个天线是可以被连接的多个天线，其中，每一个天线的直流输出被串联组合，以便获得较高的电压。
4.根据权利要求1所述的远程站，其中，所述至少一个天线是多个天线，其中，在用于把所述发射能量转换为直流功率的电路之前，使用射频组合器或平衡—不平衡变换器来组合从所述天线获取的周围能量。
5.根据权利要求1所述的远程站，其中，所述至少一个天线包括被调谐到不同频率以便从宽带射频频谱中获取能量的单独的天线。
6.根据权利要求1所述的远程站，其中，所述天线包括每个被调谐到不同频谱以便从宽带射频频谱中获取能量的单独的宽带天线。
7.根据权利要求6所述的远程站，其中，所述天线包括每个被调谐到频谱的同一部分以便从宽带射频频谱中获取能量的单独的宽带天线。
8.根据权利要求1所述的远程站，其中，所述周围能量是射频功率。
9.根据权利要求1所述的远程站，其中，每一个天线都是宽带天线系统，基本上连续覆盖大约20kHz到30MHz的射频频谱。
10.根据权利要求1所述的远程站，其中，每一个天线都是宽带天线系统，连续覆盖大约1.5MHz到30MHz的射频频谱。
11.根据权利要求1所述的远程站，其中，每一个天线都是宽带天线系统，连续覆盖大约30MHz到3GHz的射频频谱。
12.一种用于从环境中接收周围能量并激励感兴趣的对象的功率存储设备的远程站，包括：
至少两个天线，
射频组合器，以及
用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路：
所述天线被调谐到固定频谱，以及
在用于将所述发射能量转换为直流功率的电路之前，所述射频组合器被用来组合从所述天线获取的周围能量。
13.一种用于从环境中接收周围能量并激励感兴趣的对象的功率存储设备的远程站，包括：
至少一个天线，
用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路，
至少两个充电设备，以及
用于在所述设备之间进行切换的开关。
14.根据权利要求13所述的远程站，其中，
至少两个所述充电设备具有不同的充电动力。
15.根据权利要求14所述的远程站，其中，
所述充电设备为电容器。
16.一种用于从环境中接收周围能量并激励感兴趣的对象的功率存储设备的远程站，包括：
至少一个天线，
用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路，以及
反馈装置，用于向调谐机构提供反馈以便调整调谐器，用于能量获取的较高水平。
17.一种用于从环境中接收周围能量并激励感兴趣的对象的功率存储设备的远程站，包括：
多个天线，
用于将所述周围能量转换为直流功率以便激励所述功率存储设备的电路，以及
所述天线通常占据固定的地理区域。
18.根据权利要求17所述的远程站，其中，
所述天线共享所述固定的地理区域。
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