[發明專利]一種微波無線能量傳輸系統

在審

• 申請號: 202110717823.6
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113364149A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 吳昊楠;張海燕;楊家泰;張冰倩;朱仁進
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;H02J50/27
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，該系統包括發射端以及作為整流天線的接收端，所述的發射端用以發射微波信號，包括微波信號源、微波直流功率放大器以及發射天線，所述的接收端包括接收天線和整流電路，所述的接收天線從自由空間中接收定向發射來的微波信號，并通過整流電路進行整流轉換為直流信號發送給負載。

2.根據權利要求1所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，所述的整流電路包括依次連接的輸入濾波器、整流二極管和輸出濾波器，所述的輸入濾波器與接收天線連接，所述的輸出濾波器與負載連接。

3.根據權利要求2所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，所述的輸入濾波器為低通濾波器，用以濾除微波信號中的高頻信號，并阻止整流二極管在非線性狀態工作下整流產生的高頻諧波信號到達接收天線。

4.根據權利要求2所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，所述的接收天線與輸入濾波器之間設有隔直電容，用以阻止直流信號流向接收天線，造成接收天線工作異常。

5.根據權利要求2所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，所述的輸入濾波器與整流二極管之間設有阻抗匹配電路，用以保持阻抗匹配，避免能量丟失。

6.根據權利要求2所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，所述的整流二極管為肖特基二極管，型號為Avago HSMS-2862。

7.根據權利要求2所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，所述的整流天線采用功率串并聯式結構，用以最大程度的集成所傳輸的能量，使轉化功率達到應用級別。

8.根據權利要求1所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，所述的整流電路為二倍壓整流電路，用以提高輸出電壓，并且對整流電路進行三頻帶差分整設計，用以提高對不同頻率段的接收效率。

9.根據權利要求5所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，采用外接放大器和耦合器的方式測量整流電路的輸入阻抗，采用雙枝節匹配的方法對整流電路進行阻抗匹配。

10.根據權利要求1所述的一種微波無線能量傳輸系統，其特征在于，所述的接收端采用的板材為Rogers RO4730，板材介電常數為3.0，板材厚度0.78mm，該微波無線能量傳輸系統的工作頻率為5.8GHz。