[发明专利]用于无线功率传输的恢复单元和从RF波生成DC功率的方法

说明书

一种从入射RF波生成DC功率的方法，部分地包括测量由生成DC功率的设备接收的功率的量，以及根据测量的功率来控制由多个RF发射器发射的RF波的相位。可选地，在设备处使用可编程测试负载来测量接收的功率。该设备可选地包括天线、用于生成DC功率的RF至DC转换器、阻抗匹配/变换电路和RF负载/匹配电路。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月19日提交的题为“Method for Wireless PowerTransfer”的美国临时专利申请62/039,321的权益，其内容通过引用整体并入本文。

本申请涉及以下美国申请：

·2013年11月12日提交的题为“Smart RF Lensing：Efficient，Dynamic AndMobile Wireless Power Transfer”的第14/078,489号申请，

·2014年11月24日提交的题为“Active CMOS Recovery Units For WirelessPower Transmission”的第14/552,249号申请，以及

·2014年11月24日提交的题为“Generator Unit For Wireless PowerTransfer”的第14/552,414号申请，所有这些申请的内容通过引用整体并入本文。

发明领域

本发明涉及无线通信，并且更具体地涉及无线功率传输。

发明背景

用于给电子设备供电的电能主要来自有线源。传统的无线功率传输依赖于彼此紧密靠近放置的两个线圈之间的磁感应效应。为了提高其效率，线圈尺寸被选择为小于辐射电磁波的波长。当源和充电装置之间的距离增加时，传输的功率强烈减小。

发明概要

根据本发明的一个实施方式，适于接收射频(RF)功率并生成DC功率的恢复单元部分地包括用于接收RF功率的至少一个天线、适于生成DC 功率的RF至DC转换器、设置在天线与RF至DC转换器之间并适于在天线与RF至DC转换器之间提供阻抗匹配的阻抗匹配/变换电路、以及RF 负载/匹配电路，RF负载/匹配电路耦合到RF至DC转换器并且适于阻止 RF功率到达RF至DC转换器的输出端子。

在一个实施方式中，恢复单元还部分地包括耦合到RF至DC转换器的输出端子的DC至DC转换器。在一个实施方式中，恢复单元还部分地包括幅度/功率检测器。在一个实施方式中，幅度/功率检测器耦合到至少一个天线的输出端子。在一个实施方式中，幅度/功率检测器耦合到RF至 DC转换器的输入端子。在一个实施方式中，幅度/功率检测器耦合到RF 至DC转换器的输出端子。

在一个实施方式中，恢复单元还部分地包括耦合到DC至DC转换器的输入端子的可编程负载。在一个实施方式中，恢复单元还部分地包括耦合到DC至DC转换器的输出端子的可编程负载。在一个实施方式中，恢复单元还部分地包括适于生成用于恢复单元的控制信号并向接收DC功率的设备提供通信/控制信号的数字控制块以及适于将幅度/功率检测器的输出转换为数字信号的模数转换器。在一个实施方式中，恢复单元还部分地包括适于生成用于恢复单元的控制信号的数字控制块以及适于与接收DC 功率的设备通信的收发器。

根据本发明的一个实施方式，适于接收射频(RF)功率并作为响应生成DC功率的恢复单元部分地包括彼此并联耦合的多个恢复元件、耦合到多个恢复元件中的每一个的输出端子的DC至DC转换器、耦合到DC至 DC转换器的输出的幅度/功率检测器、以及耦合到DC至DC转换器的输出的可编程负载。每个恢复元件部分地包括用于接收RF功率的至少一个天线、RF至DC转换器、设置在至少一个天线与RF至DC转换器之间并适于在天线与RF至DC转换器之间提供阻抗匹配的阻抗匹配/变换电路，以及RF负载/匹配电路，RF负载/匹配电路耦合到RF至DC转换器并且适于阻止RF功率到达RF至DC转换器的输出端子。