[发明专利]具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统

权利要求书

1.一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于该系统包括具有自供能及波束自追踪的回溯天线阵列和双极化终端整流天线两部分组成；双极化终端整流天线发出信标信号，由具有自供能及波束自追踪的回溯天线阵列接收，经信号处理后由具有自供能及波束自追踪的回溯天线阵列发出回溯信号给双极化终端整流天线。

2.根据权利要求1所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于，所述具有自供能及波束自追踪的回溯天线阵列至少包括1×4个双极化太阳能微带天线阵列(1)及与之连接的有源相位共轭电路(2)和电源管理电路(3)；双极化太阳能微带天线阵列(1)中的太阳能电池的正负极通过电感(11)和导线(6)连接到电源管理电路(3)，电源管理电路(3)输出端连接着有源相位共轭电路(2)的两个功率放大器(9)供电端口，由电源管理电路(3)提供有源相位共轭电路(2)的电源；在有源相位共轭电路(2)的输入输出端口分别与双极化太阳能微带天线阵列(1)的两个馈电端口(10)连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于，所述双极化太阳能微带天线阵列(1)由太阳能电池板、介质基板(7)和金属地(12)构成；介质基板(7)的上表面设置所述太阳能电池板，介质基板(7)的下表面设置金属地(12)，太阳能电池板同时作为双极化太阳能微带天线阵列(1)的辐射器。

4.根据权利要求2所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于，所述有源相位共轭电路(2)由一个混频器(8)和两个功率放大电路(9)组成，来自馈电端口(10)一端的信号进入第一个功率放大电路，由第一个功率放大电路将信号放大后送入混频器(8)，经混频器(8)混频的信号再送入第二个功率放大电路，由第二个功率放大电路将处理后的信号送入馈电端口(10)的另一端；来自太阳能电池的电源送入电源管理电路(3)，由电源管理电路(3)给混频器(8)和两个功率放大电路(9)供电。

5.根据权利要求1所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于，所述双极化终端整流天线由一个双极化的微带天线(4)和一个相应的整流电路(5)组成；其中一个极化端口输入信标信号并通过微带天线单元发射，另外一个极化端口将微带天线接收的来自回溯天线的信号与整流电路相连接进行整流。

6.根据权利要求2所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于：所述双极化太阳能微带天线阵列(1)的输出端与电源管理电路(3)采用电感(11)和导线(6)连接，电感(11)隔离了天线的辐射特性和太阳能电池的直流输出。

7.根据权利要求2所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于，所述双极化太阳能微带天线阵列(1)的馈电端口(10)有两个，分别与相位共轭电路(2)的输入输出端连接，实现了天线接收与发射的隔离。

8.根据权利要求4所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于所述混频器(8)采用的型号为ADE-25MH，本地振荡信号的频率为1760MHz，输入频率为880MHz，将接收到的信标信号进行混频，实现了相位的共轭。

9.根据权利要求4所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于两个功率放大电路(9)采用的型号为TQP3M9008，分别接在混频器的输入和输出端，将接收到的信标信号进行功率放大。

10.根据权利要求2所述的一种具有自供能和波束自追踪能力的无线能量传输系统，其特征在于所述电源管理电路(3)采用电路的型号为LM2596 DC-DC，它是将太阳能输出的电能经过DC-DC变换到适合功率放大器工作的电压点。