[發(fā)明專利]基于振鏡實現(xiàn)全雙工通信的能量與信息復合傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711317727.2
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107947852B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 張鵬;王圓鑫;王大帥;王潼;王學雷;李巖;何洋;佟首峰;姜會林
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/40;H04B10/80;H04L5/14
• 代理公司: 北京中理通專利代理事務所(普通合伙) 11633
• 代理人: 劉慧宇

1.基于振鏡實現(xiàn)全雙工通信的能量與信息復合傳輸系統(tǒng)，其特征是，其由主動端與被動端兩部分構(gòu)成，其中主動端包含第一信號源（1）、偏置電路（2）、激光器（3）、分光片（4）、第一準直透鏡（5）、平凸透鏡（15）、光電探測器（16）和主動端信號處理模塊（17）；被動端包括第二準直透鏡（6）、光闌（7）、會聚透鏡（8）、振鏡（9）、短焦透鏡（10）、光伏電池板（11）、后續(xù)處理電路（12）、第二信號源（13）和振鏡驅(qū)動器（14），其中后續(xù)處理電路（12）包括電感（12-5）、儲能模塊（12-6）、電容（12-1）、低通濾波器（12-2）、放大器（12-3）、信號處理模塊（12-4）；

在主動端中，第一信號源（1）通過偏置電路（2）對激光器（3）加載信號，通過分光片（4）由第一準直透鏡（5）準直，向被動端發(fā)射；主動端的第一準直透鏡（5）與被動端的第二準直透鏡（6）同軸放置；

第二準直透鏡（6）接收光后會聚至光闌（7）中心，其中光闌（7）放置于第二準直透鏡（6）的焦面處，光經(jīng)由會聚透鏡（8）變?yōu)槠叫泄猓?jīng)振鏡（9）反射至短焦透鏡（10）上，通過短焦透鏡（10）會聚至光伏電池板（11），產(chǎn)生相應的電信號經(jīng)后續(xù)處理電路（12），完成下行通信，同時收集光能轉(zhuǎn)換為電能作為被動端工作能源；

第二信號源（13）將信號加載在振鏡驅(qū)動器（14）上對振鏡（9）產(chǎn)生控制信號，發(fā)出振動，使返回光束的角度隨信號發(fā)生變化，利用光闌（7）對光束限制，即可對返回光束進行OOK格式的調(diào)制；

光束按原路返回，經(jīng)分光片（4）反射至平凸透鏡（15），平凸透鏡（15）將光束會聚至探測器（16），經(jīng)由主動端信號處理模塊（17）處理，完成上行通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振鏡實現(xiàn)全雙工通信的能量與信息復合傳輸系統(tǒng)，其特征在于，會聚透鏡（8）前焦點與第二準直透鏡（6）焦點重合，且位于光闌（7）中心。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振鏡實現(xiàn)全雙工通信的能量與信息復合傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光闌（7）的孔徑尺寸與第二準直透鏡（6）的聚光點大小相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振鏡實現(xiàn)全雙工通信的能量與信息復合傳輸系統(tǒng)，其特征在于，短焦透鏡（10）聚光在光伏電池板（11）上產(chǎn)生的貓眼效應，大部分光伏電池板（11）表面鏡面反射、漫反射產(chǎn)生的光束可按原路返回。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振鏡實現(xiàn)全雙工通信的能量與信息復合傳輸系統(tǒng)，后續(xù)處理電路（12）分為兩個支路，直流支路中，電信號通過電感（12-5），濾掉信號中的交流成分，傳輸至儲能模塊（12-6）中，收集能量；交流支路中，電容（12-1）濾掉信號中的直流成分，經(jīng)過低通濾波器（12-2）、放大器（12-3）、在信號處理模塊（12-4）中接收下行信號。