[发明专利]基于时间片轮询的单天线无源数据发射系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于时间片轮询的单天线无源数据发射系统，其特征在于，包括天线ANT，能量收集单元EC，能量管理单元EM，能量存储单元ES，计时器TIM，晶体振荡器XO，频率综合器FS，射频合成器SYN，数字基带DB；所述天线阵列ANT与能量收集单元EC连接，能量收集单元EC还分别与能量管理单元EM和能量存储单元ES连接，能量管理单元EM还与计时器TIM连接，计时器TIM还分别与晶体振荡器XO和能量存储单元ES连接，晶体振荡器XO还与频率综合器FS连接，频率综合器FS还分别与射频合成器SYN和数字基带DB连接，数字基带DB还与射频合成器SYN连接，射频合成器SYN还与天线ANT连接；能量存储单元ES向计时器TIM、晶体振荡器XO、频率综合器FS、射频合成器SYN和数字基带DB系统能量。

2.根据权利要求1所述的基于时间片轮询的单天线无源数据发射系统，其特征在于，所述能量存储单元ES受计时器TIM的使能信号PSO控制；当PSO为关时，ES不再向数据发射的电路输送能量。

3.根据权利要求2所述的基于时间片轮询的单天线无源数据发射系统，其特征在于，所述晶体振荡器XO为有源形式，用于产生稳定的低频时钟，并为计时器TIM和频率综合器FS提供低频率的参考时钟CLKREF_LF。

4.根据权利要求3所述的基于时间片轮询的单天线无源数据发射系统，其特征在于，频率综合器FS根据输入的参考时钟CLKREF_LF生成高频的无偏斜时钟CLKREF_HF，并输入到射频合成器SYN和数字基带DB中。

5.根据权利要求4所述的基于时间片轮询的单天线无源数据发射系统，其特征在于，能量管理单元EM内置了稳压电路来保证能量存储单元ES输出稳定的电压信号，还向能量存储单元ES征询当前的能量存储状态S，如果S状态从未知变为阈值S_L，则能量管理单元EM控制TIM和XO的开启；以及当存储状态S低于阈值S_L时，进行计时器TIM和晶体振荡器XO的关断。

6.一种如权利要求5所述的基于时间片轮询的单天线无源数据发射系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：天线ANT持续稳定地从外界收集能量到能量收集单元EC，并存储到能量存储单元ES中，且能量管理单元EM追踪当前能量水平S；

S2：当能量水平S到达阈值S_L时，定时器TIM和晶体振荡器XO开启；

S3：定时器TIM按照时间片T进行能量水平S的轮询，当能量水平S满足关系S_L<S<S_H时，返回步骤S3；当能量水平S满足S>S_H时，进入步骤S4；

S4：频率综合器FS、射频合成器SYN、数字基带DB开始工作，天线ANT停止能量收集，天线ANT进入数据发射模式；能量水平S随着数据发送而持续降低，此时能量水平S满足S_L<S<S_H，返回步骤S3；

S5：如果能量输入中断或异常，能量水平S降低到阈值S_L以下，则定时器TIM和晶体振荡器XO断电。