[发明专利]一种基于磁共振的无线能量及信号协同传输系统

摘要

一种基于磁共振的无线能量及信号协同传输系统，包括一个驱动模块，一个发射模块，一个接收模块和一个负载模块：驱动模块包括电源、频率发生器、MCU、调制器、功率放大器、解调器和驱动天线。发射模块包括发射线圈和调谐电容。接收模块包括接收线圈和调谐电容。负载模块包括负载天线、整流器、解调器、调制器、MCU和应用电路。驱动模块将能量和信号协同发射到自由空间，经过发射模块和接收模块的无线传输后，被负载模块接收。负载模块还能将信号通过无线传输方式反馈，经过接收模块和发射模块的无线传输后，被驱动模块接收。本发明基于磁共振的无线传输，具有传输效率高、传输距离远、可双向通信、不怕障碍、实现灵活等优点。

主权项

一种基于磁共振的无线能量及信号协同传输系统，其特征在于：包括一个驱动模块，一个发射模块，一个接收模块和一个负载模块；驱动模块包括电源、频率发生器、微控制单元、调制器、功率放大器、解调器和驱动天线；电源的输出端分别连接到频率发生器、微控制单元、调制器、解调器和功率放大器；在能量及信号无线传输流程中，微控制单元根据待传输的数据产生的相应编码信号输入调制器，频率发生器产生的工作频率输入调制器，调制器根据工作频率和编码信号所产生的调制波形接入功率放大器，功率放大器的输出连接驱动天线，驱动天线将经过功率放大器放大所得输出信号无线发射；在反馈信号无线传输流程中，发射线圈的反馈输出信号经自由空间传播到驱动天线，驱动天线接收到的数据送至解调器，解调器的输出接入微控制单元，微控制单元解码得到实际反馈的数据；发射模块包括发射线圈和调谐电容；在能量及信号无线传输流程中，驱动天线的输出信号经自由空间传播到发射线圈；在反馈信号无线传输流程中，接收线圈的反馈输出信号经自由空间传播到发射线圈；发射线圈和调谐电容并联组成谐振回路，并谐振于工作频率处；接收模块包括接收线圈和调谐电容；在能量及信号无线传输流程中，发射线圈的输出信号经自由空间传播到接收线圈；在反馈信号无线传输流程中，负载天线的反馈输出信号经自由空间传播到接收线圈；接收线圈和调谐电容并联组成谐振回路，并谐振于工作频率处；负载模块包括负载天线、整流器、解调器、调制器、微控制单元和应用电路；在能量及信号无线传输流程中，接收线圈的输出信号经自由空间传播到负载天线；负载天线的输出端分别连接到解调器和整流器；整流器的输出端分别连接到解调器、调制器、微控制单元和应用电路；解调器的输出接入微控制单元，微控制单元产生的相应解码信号接入应用电路；在反馈信号无线传输流程中，应用电路反馈的数据接入微控制单元，微控制单元根据数据产生的相应编码信号输入调制器，调制器根据工作频率和编码信号所产生的调制波形连接到负载天线，负载天线将调制波形作为反馈输出信号无线发射。