[实用新型]一种基于阵列天线的微波无线充电系统

权利要求书

1.一种基于阵列天线的微波无线充电系统，其特征在于：包括微波信号发生器、微波功率可调放大器、阵列发射天线、阵列接收天线和整流及充电电路，所述微波信号发生器产生频率为2.45GHz或5.8GHz的微波信号，所述微波信号发生器输出端接入所述微波功率可调放大器的输入端，所述微波功率可调放大器的输出端接入所述阵列发射天线的输入端，所述阵列发射天线与所述阵列接收天线之间谐振连接，所述阵列接收天线的输出端接入所述整流及充电电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的基于阵列天线的微波无线充电系统，其特征在于：所述微波信号发生器包括用于产生所述微波信号的考必兹振荡电路和用于放大输出所述微波信号的放大输出级电路；所述考必兹振荡电路包括频率为2.45GHz的第一电源(V1)、频率为5.8GHz的第二电源(V2)、第一开关(K1)、第二开关(K2)、变容二极管(CD1)和第一三极管(Q1)，所述第一电源(V1)和所述第一开关(K1)串接，所述第二电源(V2)和所述第二开关(K2)串接，所述第一开关(K1)和所述第二开关(K2)并接在所述变容二极管(CD1)的负极，所述变容二极管(CD1)的正极接地，所述变容二极管(CD1)的负极通过串接第一电阻(R1)和第一电容(C1)后，接入所述第一三极管(Q1)的基极，所述第一三极管(Q1)的基极与供能电源(Ucc)之间串接有第一电感(L1)、第三电阻(R3)和第三电感(L3)，所述第一三极管(Q1)的集电极与所述供能电源(Ucc)之间串接有第二电感(L2)和所述第三电感(L3)，所述第二电感(L2)和所述第三电感(L3)之间并接有第二电容(C2),所述第一三极管(Q1)的集电极与所述第二电感(L2)之间并接有第三电容(C3)，所述第一三极管(Q1)的发射极通过第四电阻(R4)接地；所述放大输出级电路包括第二三极管(Q2)，所述第二三极管(Q2)的基极与所述第一三极管(Q1)的发射极通过滤波电路连接，所述第二三极管(Q2)的发射极接地，所述第二三极管(Q2)的集电极输出放大的所述微波信号。

3.根据权利要求2所述的基于阵列天线的微波无线充电系统，其特征在于：所述滤波电路包括第四电容(C4)、第五电容(C5)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)和第七电阻(R7)，所述第五电阻(R5)、所述第六电阻(R6)和所述第七电阻(R7)首尾连接成三角形整流桥，所述三角形整流桥串接在所述第四电容(C4)和所述第五电容(C5)之间。

4.根据权利要求1所述的基于阵列天线的微波无线充电系统，其特征在于：所述微波功率可调放大器包括微波切换电路、微波放大电路和功率调节电路；所述微波切换电路包括第三开关(K3)、第四开关(K4)、第五开关(K5)和第六开关(K6)，所述微波信号接入到互为并接的所述第三开关(K3)和所述第四开关(K4)的输入端；所述微波放大电路包括微波放大芯片RFIC，所述第三开关(K3)的输出端接入所述微波放大芯片RFIC的第二管脚，所述第四开关(K4)的输出端接入所述微波放大芯片RFIC的第一管脚；所述功率调节电路包括功率调节器KA，所述功率调节器KA为4位拨动开关，所述功率调节器KA经过运算放大器A后接入所述微波放大芯片RFIC的第三管脚，所述微波放大芯片RFIC的第六、七、八管脚输出功率放大后的所述微波信号。

5.根据权利要求1所述的基于阵列天线的微波无线充电系统，其特征在于：所述阵列发射天线包括多个小发射单元，所述小发射单元由互为并联的微带线与电容构成。

6.根据权利要求1所述的基于阵列天线的微波无线充电系统，其特征在于：所述阵列接收天线包括多个小接收单元，所述小接收单元由互为并联的微带线与电容构成。

7.根据权利要求1所述的基于阵列天线的微波无线充电系统，其特征在于：所述整流及充电电路包括谐振单元、整流二极管和充电电池，所述谐振单元为RC谐振电路，若干个所述谐振单元串接，所述整流二极管串接在相邻的所述谐振单元之间，所述谐振单元的输出端接入所述充电电池的输入端。