[发明专利]射频能量采集电路及包括该射频能量采集电路的通信设备

说明书

本发明涉及一种射频能量采集电路(20)，包括：天线(21)，适于接收射频能量；适于将接收到的射频能量转换为直流电压的转换器，为所述“RF/DC转换器”(23)；电能存储器(25)；及设置于所述RF/DC转换器(23)的输出端口和所述电能存储器(25)之间的接口电路(24)。所述接口电路(24)为无源电路，包括串联连接于所述RF/DC转换器(23)的输出端口与电能存储器(25)之间的电阻性负载，所述电阻性负载的静态阻值等于或大于400千欧姆。本发明还涉及一种集成有这种射频能量收集电路的通信设备。

技术领域

本发明涉及能量采集电路领域，更具体地，涉及一种用于在低接收级别下采集射频能量的射频能量采集电路。

背景技术

图1示意性地示出了射频能量采集电路10的已知示例。

如图1所示，根据现有技术，射频能量采集电路10首先包括一个用于接收射频能量的天线11。

射频能量采集电路10还包括转换器，用于将接收的射频能量转换为直流电压，称为“RF/DC转换器”13。通常，RF/DC转换器13是一种电压倍增整流器电路，由一个或多个二极管和一个或多个相互连接的电容器组成，例如以格莱纳赫(Greinacher)电路的形式组成。

射频能量采集电路10还包括位于天线11和RF/DC转换器13之间的阻抗匹配电路12，阻抗匹配电路12用于匹配所述天线11和所述RF/DC转换器13各自的阻抗。

由天线11、阻抗匹配电路12和RF/DC转换器13组成的组件在科学文献中也被称为整流天线(或“硅整流二极管天线(rectenna)”)。

射频能量采集电路10还包括接口电路14，用于在RF/DC转换器13和电能存储器15之间生成接口。随后由存储器15向其他设备(传感器、微处理器、无线通信电路等)供应电能。

传统地，接口电路14用于将供应给存储器15的电量最大化。为此，接口电路14包括最大功率点跟踪电路，称为“MPPT电路”140。已知方式是，MPPT电路140动态地调整来自RF/DC转换器13的负载输出，以便使所述MPPT电路140的电量输出最大化。通常，MPPT电路140还由直流升压电路(称为“DC/DC升压转换器”141)监控，其旨在增加存储器15的端子处的最大电压值。

图1所示的射频能量采集电路10在通过天线11接收的射频能量大于-17dBm时，具有良好的性能。对于所接收的这种射频能量级别，接口电路14确实能够最大限度地提高所供应到存储器15的电能，从而有效和快速地对其充电。

然而，在天线11接收的射频能量较低时，该射频能量采集电路10不适用。例如，当接收到的射频能量级别低于-20dbm，这通常不足以向MPPT电路140单独供电，所述MPPT电路140包括许多必须给电才能工作的有源器件。RF/DC转换器13提供的电能将不足以使MPPT电路140运行，通俗地说，接口电路14因此将不能对存储器15进行充电。

例如，在无线供电系统中，其中射频能量采集电路10由射频能量发射器远程供电，则接收的用于对存储器15充电的电能的最小级别确定了所述无线供电系统的最大范围。对于以33dBm(2瓦特)传输的射频能量发射器而言，-17dBm的接收级别对应于10米的最大发射范围。然而，对于一些期望能够达到大于20或30米的最大发射范围的应用，图1所示的射频能量采集电路10不适用。

发明内容

本发明旨在提出一种能够在比现有技术的接收级别更低的级别下获取射频能量的解决方案，来弥补现有技术方案的全部或部分限制，尤其是上述现有技术方案的部分限制。