本技术涉及无线能量传输和无线通信同步传输技术,介绍了一种利用异频方向回溯技术实现的无线信能同传系统及其操作方法。该系统通过异频方向回溯技术,有效实现了无线能量和信息的同时传输,提高了传输效率和系统性能。
背景技术
随着物联网技术的发展,大量的无线传感和物联网络被大范围搭建和应用,传感器和小型电子设备的使用量大大提升,同时伴随着应用环境的复杂化,传统的繁杂的有线供电已不足已经出现难以满足使用需求的问题,大量的传感器和电子设备的供电需要朝着无线化、智能化发展,电磁能量作为绿色、可控且可持续的能源为解决这一问题提供了可选择的方案。与此同时,物联网技术中信息传输的需求不可忽略,电磁波作为优秀的能量和信息载体,利用微波进行无线能量和无线信息同时传输的技术得到了广泛的研究和发展。
在信能同传的过程中,如何精准地定位目标并且传输足够功率的能量与信息是亟需解决的难题。传统的通过无线定位子系统对目标进行先定位、再由相控阵控制波束指向进行能量传输的方式中,多径反射和大功率的能量传输信号对于无线定位子系统的干扰难以处理,并且由于需要数字信号处理部分,响应速度受限,难以应对高速运动的动目标的信能同传。方向回溯以其独特的通过纯模拟方式实现自适应跟踪回溯的优势,能够很好地适用于无线能量传输系统的工作环境。现有的一些已经被报道的基于方向回溯的无线能量传输系统,如西安电子科技大学申请的专利《一种基于方向回溯天线的无线能量传输系统及方法》(专利号:CN201810656679.8),均采用相同或相近的收发频率,这样的架构易于收发天线阵列的设计和复用,但是存在收发隔离度不足、发射能量不足的缺陷,并且大多仅为单纯的无线能量传输,并未充分利用系统自身架构的特性,在原有无线能量传输系统的基础上有机结合无线信息传输,实现能量与信息的共同传输。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
现有的基于方向回溯的无线能量传输系统采用相同或相近的收发频率,这样的架构易于收发天线阵列的设计和复用,但是存在收发隔离度不足、发射能量不足的缺陷,并且大多仅为单纯的无线能量传输,并未充分利用系统自身架构的特性,在原有无线能量传输系统的基础上有机结合无线信息传输,实现能量与信息的共同传输。
实现思路