[發(fā)明專利]交流小信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)的信息傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210262307.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN114362695B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 補(bǔ)世榮;羅宇;陳柳;謝沛臻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 壹甲子（成都）通訊有限公司
• 主分類號(hào): H03F3/19
• 分類號(hào): H03F3/19;H03F3/193;H03H11/12;H03D7/16;H04B1/04;H04B1/16
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

交流小信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)的信息傳輸系統(tǒng)，利用交流供電線提供交流小信號(hào)如工頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)振蕩器、放大器和混頻器；利用振蕩器產(chǎn)生包含外界物理量變化信息的輸出信號(hào)并通過第一發(fā)射天線發(fā)射，利用第一接收天線接收第一發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)并送至放大器進(jìn)行放大，利用混頻器接收經(jīng)過放大器放大后的信號(hào)并進(jìn)行混頻產(chǎn)生滿足輸出頻率要求的信號(hào)后由第二發(fā)射天線發(fā)射出去，最后利用第二接收天線接收第二發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)并送至解調(diào)網(wǎng)絡(luò)中完成信息的解調(diào)。本發(fā)明中的微波器件利用閾值電壓以下晶體管的寄生電容與電感串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成諧振選頻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)參量放大，使得本發(fā)明的微波器件能夠由交流小信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，解決了傳統(tǒng)微波器件需要直流供電帶來的各種問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子電力技術(shù)領(lǐng)域、傳感器技術(shù)領(lǐng)域和信息傳輸領(lǐng)域，涉及一種交流小信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)行信息傳輸?shù)南到y(tǒng)。

背景技術(shù)

世界開始進(jìn)入信息時(shí)代，信息在各行各業(yè)發(fā)揮著重要的角色。現(xiàn)代社會(huì)人們獲得信息的渠道越來越廣泛，除了報(bào)紙、廣播、電視等傳統(tǒng)渠道，互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)等使得人們獲取各類信息的途徑不斷增加，尤其是人們對(duì)信息重要程度的認(rèn)識(shí)越來越普及和深入，信息壟斷被打破，大量的信息被人們所共享。信息的傳遞方式也是多種多樣的。人們獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段是通過傳感器。傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域。可以毫不夸張地說，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器。

傳感器獲取信息可以通過有線或者無線的方式進(jìn)行傳輸，有線傳輸包括電話、傳真、電報(bào)、電視等；無線傳輸可以通過將信息加載在微波上，通過微波的傳輸來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。例如現(xiàn)在傳輸視頻用的模擬傳輸和數(shù)字微波傳輸。數(shù)字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮，然后通過數(shù)字微波信道調(diào)制，再通過天線發(fā)射出去，接收端則相反，天線接收信號(hào)，微波解壓縮，最后還原模擬的視頻信號(hào)。模擬微波傳輸就是把視頻信號(hào)直接調(diào)制在微波的信道上，通過天線發(fā)射出去，監(jiān)控中心通過天線接收微波信號(hào)，然后再通過微波接收機(jī)解調(diào)出原來的視頻信號(hào)。有效的信息獲取和信息傳遞對(duì)居民日常、企業(yè)發(fā)展乃至國家安全都有十分重要的意義。

傳統(tǒng)的微波器件基于晶體管實(shí)現(xiàn)放大作用，而晶體管工作時(shí)需要直流電源進(jìn)行供電，但對(duì)于現(xiàn)存工作頻率為50赫茲的交流市電，要獲取電子設(shè)備所需要的直流電源，必須經(jīng)過各種交直流轉(zhuǎn)換，這就帶來了能量轉(zhuǎn)換損失，并且轉(zhuǎn)換裝置也會(huì)帶來成本開銷。

發(fā)明內(nèi)容

基于傳統(tǒng)信息傳輸裝置中微波器件需要直流供電而帶來的能量浪費(fèi)大和成本開銷高的不足之處，本發(fā)明基于一種不需要直流供電的微波器件來設(shè)計(jì)信息傳輸系統(tǒng)，采用交流電代替直流電源直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，且對(duì)于交流電幅度低至0.1V時(shí)也能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，因此本發(fā)明提出的傳輸系統(tǒng)具有交流直接驅(qū)動(dòng)、能耗低和適用范圍廣的特點(diǎn)。

本發(fā)明提出的信息傳輸系統(tǒng)中，微波器件的交流驅(qū)動(dòng)工作是基于在晶體管的閾值電壓以下，利用交流小信號(hào)（如工頻信號(hào)）對(duì)晶體管的等效電抗進(jìn)行時(shí)變驅(qū)動(dòng)，該時(shí)變驅(qū)動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)參量放大，采用單只晶體管能夠在半個(gè)工頻周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)放大工作，采用兩只晶體管能夠?qū)崿F(xiàn)全工頻周期放大。

本發(fā)明采用單只晶體管實(shí)現(xiàn)半周期工頻直接驅(qū)動(dòng)信息傳輸系統(tǒng)的技術(shù)方案為：

交流小信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)的信息傳輸系統(tǒng)，包括交流供電線、振蕩器、放大器、混頻器、第一發(fā)射天線、第一接收天線、第二發(fā)射天線、第二接收天線和解調(diào)網(wǎng)絡(luò)，所述信息傳輸系統(tǒng)在交流小信號(hào)工作周期的半周期內(nèi)工作，所述交流小信號(hào)的頻率小于所述第一發(fā)射天線或第二發(fā)射天線發(fā)射頻率的十分之一；所述交流供電線提供所述交流小信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述振蕩器、放大器和混頻器；所述振蕩器用于產(chǎn)生包含外界物理量變化信息的輸出信號(hào)并通過所述第一發(fā)射天線發(fā)射出去，所述第一接收天線接收所述第一發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)并送至所述放大器進(jìn)行放大，所述混頻器接收經(jīng)過所述放大器放大后的信號(hào)并進(jìn)行混頻產(chǎn)生滿足輸出頻率要求的信號(hào)后由所述第二發(fā)射天線發(fā)射出去，所述第二接收天線接收所述第二發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)并送至所述解調(diào)網(wǎng)絡(luò)中完成信息的解調(diào)；