[发明专利]具有散射通信和低功耗电压监视功能的无线携能通信系统

说明书

本发明公开了一种具有散射通信和低功耗电压监视功能的无线携能通信系统，本发明使SWIPT设备具有完整的ER、IR、IT功能，本发明不仅降低了SWIPT设备发送信息的功耗，提高了能量使用效率，而且使得SWIPT设备无需复杂的有源发射器件，从而降低了SWIPT设备的成本；同时，通过增加电压监视功能，保证系统的用电正常。

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种具有散射通信和低功耗电压监视功能的无线携能通信系统。

背景技术

无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)可以同时传输信号和能量，即混合接入点(hybrid access point,HAP)在与SWIPT终端设备进行信息交互的同时，还能为其提供能量，如图1所示。运用SWIPT技术可以减少电线的采购成本、排线的人工成本，免去给无线设备更换电池的麻烦。由于射频能量传输的效率极低，SWIPT设备接收到的能量通常极为有限。但是，目前的SWIPT设备都采用了有源通信的手段，即图1中Rx3通过主动发射电磁信号的方式将信息传递给Rx5。有源通信不仅功耗大，而且系统组成复杂，成本高。

同时，现有的无线携能通信系统在进行工作时，系统负载芯片往往都是一直工作，在系统收集能量较慢时，很慢满足系统负载芯片的正常用电，从而导致系统工作异常。

发明内容

为了更高效地利用SWIPT接收到的有限能源，降低SWIPT设备发送信息的功耗以及保证系统负载芯片用电正常，本发明提出一种具有散射通信和低功耗电压监视功能的无线携能通信系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有散射通信和低功耗电压监视功能的无线携能通信系统，包含：

射频开关，射频开关的第一开关端接地；

第一匹配电感，第一匹配电感的第一端连接射频天线，第一匹配电感的第二端连接射频开关的第二开关端；

等效寄生电容，等效寄生电容一端接地，另一端连接射频开关的第二开关端，等效寄生电容的大小与射频开关寄生电容大小一致；

第二匹配电感，第二匹配电感的第一端连接射频开关的第二开关端；

匹配整流电路，用于对信号进行输入阻抗匹配后进行整流，匹配整流电路的信号输入端与第二匹配电感的第二端连接；

第一P型MOS管，第一P型MOS管的S极连接匹配整流电路的信号输出端，G极通过第一下拉电阻接地；

第一N型MOS管，第一N型MOS管的D极连接匹配整流电路的信号输出端，G极连接第一P型MOS管的G极，S极通过第二下拉电阻接地；

储能器件，一端连接第一P型MOS管的D极，另一端接地，以存储从第一P型MOS管传输过来的能量；

第二P型MOS管，第二P型MOS管的S极连接储能器件的所述连接第一P型MOS管的D极的一端；

第三P型MOS管，第三P型MOS管的S极连接储能器件的所述连接第一P型MOS管的D极的一端，G极连接第二P型MOS管的D极；

电压监视芯片，具有输入端子以及指示输出端子，电压监视芯片的输入端子连接第三P型MOS管的D极，指示输出端子用于电压监视芯片正常工作时，在所述输入端子输入的电压小于电压阈值Vth时，输出低电平，否则输出高电平，该高电平的电压等于输入端子上的输入电压，在第三P型MOS管导通时，该高电平即为储能器件的电压Vin；

上拉电阻，上拉电阻的一端连接储能器件的所述连接第一P型MOS管的D极的一端，另一端连接第二P型MOS管的G极；

第二N型MOS管，N型MOS管的D极连接第二P型MOS管的G极，S极接地；