[发明专利]无线充电系统的发射系统、无线充电系统及信号处理方法

说明书

本申请公开了一种无线充电系统的发射系统、无线充电系统及信号处理方法，发射系统包括：用于获取接收端的位置信息的定位模块；用于生成微波能量信号的微波信号模块；用于将微波能量信号进行发射的阵列天线模块；用于基于接收端的位置信息将阵列天线模块发射的微波能量信号聚焦到至少一个位置点上的超表面模块，使得处于位置点上的接收端能够接收微波能量信号。本申请中通过添加超表面结构就能够实现对微波能量信号的控制，而不需要对发射微波能量信号的阵列天线模块中的天线单元设置一一对应的相移单元或者幅控单元，做到微波能量信号的发射和微波能量信号的控制两个功能的分离，从而能够明显降低发射系统的结构复杂度，降低控制难度。

本申请要求于2017年6月13日提交中国专利局、申请号为201710443121.7、发明名称为“无线充电系统的发射系统、无线充电系统及信号处理方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无线充电系统的发射系统、无线充电系统及信号处理方法。

背景技术

普通电源供电必须通过电源线、信号线等导线连接才能完成，这种供电方式无法摆脱导线的束缚，会存在导线接触、摩擦等产生放电的危险，而且使用起来也极不方便。

为了解决上述问题，无线充电应运而生。当前的无线充电方法在原理上可以分为三类：一是电磁感应方式；二是磁共振方式；三是微波输能方式。依赖于目前的技术水平，前两种方式只能近距离(不超过1米，甚至需要接触)充电，而第三种方式是目前唯一一种能够中远距离无线充电的方式。

而在微波无线充电系统中，大规模阵列天线复杂度随着阵元个数的增多而增大。传统的波束或聚焦的形成，都需要对每个天线单元一一对应的相移单元或幅控单元进行调控，因此系统复杂度较高，控制难度较大。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种无线充电系统的发射系统、无线充电系统及信号处理方法，用以解决现有的微波无线充电系统中需要对每个天线单元一一对应的相移单元或幅控单元进行调控，导致复杂度较高，控制难度较大的技术问题。

本申请提供了一种无线充电系统的发射系统，包括：

定位模块，用于获取至少一个接收端的位置信息；

微波信号模块，用于生成微波能量信号；

阵列天线模块，包括至少一个天线单元，用于将所述微波信号模块生成的微波能量信号进行发射；

超表面模块，用于基于所述接收端的位置信息将所述阵列天线模块发射的微波能量信号聚焦到至少一个位置点上，使得处于所述位置点上的接收端能够接收所述微波能量信号。

上述发射系统，优选的，还包括：

计算模块，用于基于所述接收端的位置信息及所述阵列天线模块的发射波形参数，确定初始控制信号，并将所述初始控制信号发送给所述超表面模块，使得所述超表面模块基于所述初始控制信号将所述阵列天线模块发射的微波能量信号聚焦到至少一个位置点上。

上述发射系统，优选的，还包括：

控制模块，用于将所述计算模块确定的初始控制信号转换成电信号，再将所述电信号发送给所述超表面模块。

上述发射系统，优选的，所述超表面模块包括：

多个超表面单元，每个超表面单元包括金属带及电可调器件，其中：

所述电可调器件，用于在所述控制模块发送的电信号的控制下，所述电可调器件上的偏置电压发生变化，从而调控所述阵列天线模块所发射的微波能量信号的相位变化，将所述微波能量信号聚焦到所述位置点上。

上述发射系统，优选的，所述计算模块具体用于：