[發(fā)明專利]基于無線供能共生的上行近場通信裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510445525.0
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN105024742A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉大可;龔辰;苗志東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H04B5/02
• 分類號: H04B5/02;H02J17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種利用無線供能共生的上行近場通信裝置，其特征在于，包括：體內(nèi)發(fā)射機(jī)、體內(nèi)線圈、體內(nèi)獲能單元、體外接收機(jī)、體外線圈和體外供能單元，其中，

所述體外供能單元與所述體外線圈相連接組成體外諧振網(wǎng)絡(luò)，所述體內(nèi)獲能單元與所述體內(nèi)線圈相連組成體內(nèi)諧振網(wǎng)絡(luò)，所述體外諧振網(wǎng)絡(luò)與所述體內(nèi)諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率相同；

所述體外諧振網(wǎng)絡(luò)通過與所述體內(nèi)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合將所述體外供能單元所產(chǎn)生的無線供能交流電信號提供給所述體內(nèi)獲能單元；

所述體內(nèi)發(fā)射機(jī)將待發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制后通過體內(nèi)線圈直接耦合至所述體外線圈以傳輸至所述體外接收機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行近場通信裝置，其特征在于，所述體外接收機(jī)還包括模擬濾波器，所述模擬濾波器的第一信號輸入端與所述體外線圈的第一端連接，所述模擬濾波器的第二信號端與述體外線圈的第二端連接并連接公共端電壓；所述模擬濾波器的信號輸出端與數(shù)字解調(diào)器的信號輸入端連接，用于抑制干擾并放大通信載波以改善信噪比。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的上行近場通信裝置，其特征在于，所述體外接收機(jī)的輸入阻抗大于所述體外供能單元的輸出阻抗。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行近場通信裝置，其特征在于，所述體內(nèi)發(fā)射機(jī)包括數(shù)字調(diào)制器和功率放大器；所述數(shù)字調(diào)制器的信號輸出端與所述功率放大器的信號輸入端連接；所述功率放大器的第一信號輸出端與所述體內(nèi)線圈的第一端連接，所述功率放大器的第二信號輸出端與所述體內(nèi)線圈的第二端連接；

所述數(shù)字調(diào)制器用于對待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制；

所述功率放大器用于調(diào)制后的待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行功率放大。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的上行近場通信裝置，其特征在于，所述體內(nèi)發(fā)射機(jī)的輸出阻抗大于所述體內(nèi)獲能單元的輸入阻抗。

6.一種無線供能共生的上行近場通信方法，其特征在于，包括：

體外供能單元產(chǎn)生無線供能交流電信號通過體外諧振網(wǎng)絡(luò)耦合至體內(nèi)諧振網(wǎng)絡(luò)以使體內(nèi)獲能單元獲取該無線供能交流電信號；

所述體內(nèi)獲能單元對該無線供能交流電信號進(jìn)行整流得到直流電為體內(nèi)電路供電；

所述體內(nèi)發(fā)射機(jī)將待發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制后通過體內(nèi)線圈直接耦合至體外線圈以使體外接收機(jī)獲得該待發(fā)送數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的上行近場通信方法，其特征在于，對待發(fā)送數(shù)據(jù)采用二元相移鍵控調(diào)制。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的上行近場通信方法，其特征在于，對待發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制時載波頻率的范圍為30KHz～200KHz。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的上行近場通信方法，其特征在于，所述體外諧振網(wǎng)絡(luò)、所述體內(nèi)諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率和所述無線供能交流電信號的頻率的范圍為1MHz～3MHz。