用于无线电力输送的发生器单元制造技术

一种向无线装置无线地输送电力的RF信号发生器，所述RF信号发生器部分地包括生成由多个天线传输的多个RF信号的多个生成元件、无线信号接收器以及控制单元，所述控制单元根据由所述接收器接收的信号控制所述RF信号的相位和/或振幅。由所述接收器接收到的信号部分地包括表示第一无线装置接收的RF功率的量的信息。所述RF信号发生器还部分地包括检测器，所述检测器检测通过由所述天线传输的RF信号的散射或反射所产生的RF信号。所述控制单元还根据由所述检测器检测的信号控制所述RF信号的相位和/或振幅。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用根据35USC119(e)，本申请要求在2013年11月22日提交的题为“GeneratorUnitForWirelessPowerTransfer”的美国临时专利申请第61/908,018号以及2013年12月24日提交的题为“ArchitecturesforGenerationUnitsForWirelessPowerTransfer”的美国临时专利申请第61/920,733号的在35USC119(e)下的权益，该两个临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。本申请涉及且要求2013年11月12日提交的共同受让的题为“SmartRFLensing：Efficient，DynamicAndmobileWirelessPowerTransfer”的申请序列号14/078,489的优先权，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。专利技术背景在硅处理中的进步已经实现了复杂系统在单个小功率芯片上的集成。此类系统的低成本和低功耗已为便携式电子装置带来增值。为了工作，此类装置必须频繁插入到电源插座中以充电。无线电力传输可使用电感耦合或电磁波来实现。电感耦合可以在短距离内传送电力。电磁(EM)波可用于在更长距离内传输电力。电感耦合和EM波二者都会致使在接收器处生成交流电流(AC)。专利技术概述根据本专利技术的一个实施例，RF信号发生器适于向第一无线装置无线输送电力，RF信号发生器部分地包括适于生成由多个天线传输的多个RF信号的多个生成元件、无线信号接收器以及控制单元，控制单元适于根据由接收器接收的信号控制由生成元件生成的RF信号的相位。由接收器接收的信号部分地包括表示第一无线装置从RF信号发生器接收的RF功率的量的信息。在一个实施例中，控制单元还适于控制由生成元件生成的RF信号的振幅。在一个实施例中，RF信号发生器适于使用时域多路复用向第一无线装置无线输送电力。在一个实施例中，在一个实施例中，RF信号发生器还适于同时向第二无线装置和第一无线装置供电。在一个实施例中，RF发生器适于使用时域多路复用向第一和第二无线装置供电。在一个实施例中，RF信号发生器还部分地包括第二多个生成元件，每个生成元件适于生成RF信号。控制单元还适于使第一多个生成元件或第二多个生成元件在给定时间段期间生成RF信号。在一个实施例中，第一和第二多个生成元件中的每个根据由控制单元所提供的参考定时信号生成RF信号。在一个实施例中，RF信号发生器还部分地包括检测器，检测器适于检测通过由第一多个天线传输的RF信号的散射或反射所产生的RF信号。在一个实施例中，控制单元还适于根据由检测器检测的信号来控制由第一多个RF信号生成元件中的每个生成的RF信号的相位或振幅。在一个实施例中，检测器还适于检测沿由第一多个天线传输的RF信号的路径所放置的物体或生物体的存在。在一个实施例中，RF信号发生器被集成在半导体基板上。在一个实施例中，RF信号发生器适于以模块化的方式接收第二多个生成元件，以使得控制单元能够根据接收器从第一无线装置接收的信号来控制由第二多个RF信号生成元件中的每个所生成的RF信号的相位或振幅。在一个实施例中，RF信号发生器还部分地包括多个控制锁定环，其适于提供用于改变由RF信号生成元件生成的RF信号的相位的定时信号。在一个实施例中，RF信号发生器还部分地包括多个相位旋转器，其适于改变由RF信号生成元件生成的RF信号的相位。在一个实施例中，参考定时信号经由树形分布网络被传送至所述第一和第二多个生成元件。根据本专利技术的一个实施例的使用射频(RF)信号向第一无线装置供电的方法，该方法部分地包括，经由第一多个天线传输第一多个RF信号，从第一无线装置接收信号，以及根据从第一无线装置接收的信号控制第一多个RF信号的相位。从第一无线装置接收的信号包括表示第一无线装置接收的RF功率的量的信息。根据一个实施例，该方法还部分地包括根据从第一无线装置接收的信号控制由第一多个天线所传输的RF信号的振幅。根据一个实施例，该方法还部分地包括利用时域多路复用传输第一多个RF信号。根据一个实施例，该方法还部分地包括传输第二多个RF信号以同时向第二无线装置和第一无线装置供电。根据一个实施例，该方法还部分地包括根据由控制单元所提供的参考定时信号传输第一和第二多个RF信号。根据一个实施例，该方法还部分地包括检测通过第一多个天线传输的RF信号的散射或反射所产生的散射RF信号。根据一个实施例，该方法还部分地包括根据所检测的RF信号控制第一多个RF信号的相位。根据一个实施例，该方法还部分地包括检测沿第一多个RF信号的路径所放置的物体或生物体的存在。根据一个实施例，该方法还部分地包括经由在半导体基板上形成的第一多个生成元件生成第一多个RF信号。半导体基板还包括从第一无线装置接收信号的接收单元以及控制第一多个RF信号的相位的控制器。根据一个实施例，该方法还部分地包括经由设置在生成单元中的第一多个生成元件生成第一多个RF信号，该生成单元适于以模块化方式接收第二多个生成元件。第二多个生成元件生成第二多个RF信号。根据一个实施例，该方法还部分地包括根据由一个或多个控制锁定环所生成的定时信号控制第一多个RF信号的相位。根据一个实施例，该方法还部分地包括使用多个相位旋转器控制第一多个RF信号的相位。根据一个实施例，该方法还部分地包括使用经由树形分布网络所传送的定时信号控制第一和第二多个RF信号的相位。附图简述图1是根据本专利技术的一个示例性实施例的适于经由射频(RF)电磁波向接收单元无线输送电力的生成单元的框图。图2是根据本专利技术的另一示例性实施例的适于经由RF电磁波向接收单元无线输送电力的生成单元的框图。图3是RF电力发电机的输电效率的示例性计算机仿真。图4是根据本专利技术的一个示例性实施例的在电力从生成单元向接收单元输送期间的周期的示例性时序图。图5是根据本专利技术的一个示例性实施例的用于从生成单元向多个接收单元输送电力的示例性时域多路复用周期。图6A示出根据本专利技术的一个示例性实施例的具有设置在其中的多个生成元件和接收器的生成单元。图6B示出根据本专利技术的一个实施例的响应于检测到人、宠物、其它环境变化或情况由生成单元所生成的瞬时功率中的示例性变化。图7是根据本专利技术的一个实施例的协作地操作以无线传送电力的一对生成单元的示意图。图8是根据本专利技术的一个示例性实施例的生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于向第一无线装置无线输送电力的RF信号发生器，所述RF信号发生器包括：第一多个生成元件，每个生成元件适于生成RF信号，多个所述RF信号由第一多个天线传输；无线信号接收器；以及控制单元，所述控制单元适于根据所述接收器从所述第一无线装置接收的第一信号控制由所述第一多个RF信号生成元件中的每个所生成的RF信号的相位，所述第一信号包括表示所述第一无线装置接收的RF功率的量的信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.22 US 61/908,018;2013.12.24 US 61/920,7231.一种适于向第一无线装置无线输送电力的RF信号发生器，所述
RF信号发生器包括：
第一多个生成元件，每个生成元件适于生成RF信号，多个所述RF
信号由第一多个天线传输；
无线信号接收器；以及
控制单元，所述控制单元适于根据所述接收器从所述第一无线装置接
收的第一信号控制由所述第一多个RF信号生成元件中的每个所生成的RF
信号的相位，所述第一信号包括表示所述第一无线装置接收的RF功率的
量的信息。
2.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述控制单元还适
于控制由所述多个RF信号生成元件中的每个所生成的RF信号的振幅。
3.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述RF信号发生
器适于使用时域多路复用向所述第一无线装置无线输送电力。
4.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述RF信号发生
器还适于在向所述第一无线装置供电的同时向第二无线装置供电。
5.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述RF发生器还
适于向第二无线装置供电，所述RF信号发生器使用时域多路复用向所述
第一无线装置和第二无线装置输送电力。
6.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述RF信号发生
器还包括第二多个生成元件，每个生成元件适于生成RF信号，所述控制
单元还适于在第一时间段期间使得所述第一多个生成元件或所述第二多
个生成元件中的一个生成RF信号。
7.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述RF信号发生
器还包括第二多个生成元件，每个生成元件适于生成RF信号，所述第一
多个生成元件和第二多个生成元件中的每个适于根据由所述控制单元所

\t提供的参考定时信号生成RF信号。
8.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述RF信号发生
器还包括：
检测器，所述检测器适于检测通过由所述第一多个天线传输的RF信
号的散射或反射所造成的RF信号。
9.根据权利要求8所述的RF信号发生器，其中，所述控制单元还适
于根据由所述检测器所检测的信号来控制由所述第一多个RF信号生成元
件中的每个所生成的RF信号的相位。
10.根据权利要求9所述的RF信号发生器，其中，所述检测器还适
于检测沿由所述第一多个天线传输的RF信号的路径所放置的物体或生物
体的存在。
11.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述RF信号发生
器被集成在半导体管芯上。
12.根据权利要求1所述的RF信号发生器，其中，所述RF信号发生
器适于以模块化的方式接收第二多个生成元件，从而使所述控制单元能够
根据所述接收器从所述第一无线装置接收到的所述第一信号来控制由所
述第二多个RF信号生成元件中的每个所生成的RF信号的相位和振幅。
13.根据权利要求1所述的RF信号发生器，还包括多个控制锁定...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛义德·阿里·哈吉米里，弗洛里安·博恩，贝赫鲁兹·阿比里，
申请(专利权)人：加州理工学院，
类型：发明
国别省市：美国;US