[发明专利]一种基于双频无线供电的频率信号产生电路和方法

说明书

本发明属于无线通信芯片领域，涉及一种基于双频无线供电的频率产生电路和方法，该电路包括：发射端、互感天线、谐振网络、整流器、滤波器、振荡器，所述发射端产生两个不同频率的射频信号，互感天线包括发射天线T1和接收天线T2，所述接收天线T2接收射频信号，输出端连接至谐振网络，后连接整流器，所述整流器的输出端连接滤波器的输入端，所述滤波器抑制整流器输出中的无关频率信号，将所需频率信号放大并作为参考信号输入到振荡器。本发明在无线供电系统中，利用无线供电信号为芯片上的电路产生一个频率信号，该频率信号可用于芯片电路的时钟、通信电路等，不需要片外元件，如晶振，也不需要分频器，提升芯片集成度并显著减小芯片的面积和功耗。

技术领域

本发明属于无线通信芯片领域，涉及一种基于双频无线供电的频率信号产生电路和方法。

背景技术

通常情况下，芯片电路中需要一个频率信号，用于电路的时钟，或者通信电路的本振信号、载波产生信号等等。目前针对芯片电路中需要的频率信号，已有的方法是采用片外晶振、片上振荡器、或者是利用无线供电的射频信号进行分频。片外晶振的使用能提供准确的频率信号，但是会增大系统的体积和功耗。片上振荡器的使用能避免片外分立元件，但片上的振荡器受到工艺、电压和温度的影响，振荡频率无法精确控制。利用无线供电的射频信号进行收集和分频可以得到低频信号，但高分频次数会增加芯片的动态功耗和芯片面积。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种基于双频无线供电的频率信号产生电路和方法，其具体技术方案如下：

一种基于双频无线供电的频率信号产生电路，包括：发射端、互感天线、谐振网络、整流器、滤波器、振荡器，所述发射端包括射频信号源f1和f2、功率放大器PA1和PA2、功率合成器P，所述互感天线包括：发射天线T1和接收天线T2，所述发射端产生两个不同频率的射频信号，所述接收天线T2接收射频信号，输出端连接至谐振网络，所述谐振网络与接收天线T2谐振，谐振网络输出端连接至整流器，所述整流器的输出端连接滤波器的输入端，所述滤波器抑制整流器输出中的无关频率信号，将所需频率信号放大并作为参考信号输入到振荡器；

所述发射器用于发射两个不同频率的射频信号，所述接收天线T2和谐振网络用于接收发射天线T1发射的两个不同频率的射频信号，将射频信号输入至整流器，所述谐振网络用于实现射频信号的最大增益传输，所述整流器用于将接收到的射频信号整流为直流电压，并将信号降噪后输入至滤波器，由于整流器的非线性，输出的直流电压中包含不同阶次、不同频率的谐波信号，所述滤波器用于将输入的信号进行滤波和放大处理，通过调整滤波器的通带范围，抑制无关频率信号，得到所需的频率信号，输入到所述振荡器，用于振荡器的参考信号。

优选的，所述发射端包括：第一射频信号源f1、第二射频信号源f2、第一功率放大器PA1、第二功率放大器PA2和功率合成器P，所述第一射频信号源f1、第二射频信号源f2分别输入第一功率放大器PA1和第二功率放大器PA2，所述第一功率放大器PA1和第二功率放大器PA2的输出端均连接至功率合成器P的输入端，功率合成器P的输出端连接至发射天线T1，所述接收天线T2和发射天线T1通过电感耦合，所述谐振网络包括谐振电容C1，谐振电容C1与接收天线T2在通信频率上谐振，以实现射频信号的最大增益传输。