[发明专利]无线能量收集装置

权利要求书

1.一种无线能量收集装置，包括：

天线，其用于接收无线信号并将其转换为电场信号；

天线阻抗转换电路，所述天线阻抗转换电路与天线连接以便将天线的阻抗R_天线+jX_天线转换为R’_天线+jX’_天线，使得天线的经阻抗转换后的阻抗R’_天线+jX’_天线与无线直流转换器的阻抗R_转换器+jX_转换器共轭，其中R_天线和X_天线分别是天线在阻抗转换以前的阻抗的实部和虚部，R’_天线和X’_天线分别是天线在阻抗转换以后的阻抗的实部和虚部，并且R_转换器和X_转换器分别是无线直流转换器的阻抗的实部和虚部；以及

无线直流转换器，其与天线阻抗转换电路连接以用于将天线阻抗转换电路的输出信号转换为直流信号，其中无线直流转换器的阻抗被设置为使得其虚部X_转换器的绝对值为其实部R_转换器的绝对值的N倍，N＞√3。

2.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，还包括：

储能器，其与无线直流转换器连接以用于储存无线直流转换器的输出电荷；以及

能量管理模块，其与储能器连接以用于对储能器的输出信号进行处理以得到稳定的直流电压。

3.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，其中天线阻抗转换电路包括电阻、电容和/或电感，并且分别与天线连接。

4.根据权利要求2所述的无线能量收集装置，其中能量管理模块对储能器的输出信号的处理包括整流、滤波和电平转换。

5.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，其中天线阻抗转换电路的阻抗元件和/或无线直流转换器的阻抗大小被选择为使得天线的经阻抗转换后的阻抗R’_天线+jX’_天线与无线直流转换器的阻抗R_转换器+jX_转换器共轭并且X_转换器的绝对值为R_转换器的绝对值的N倍。

6.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，其中N被选择为使得该装置的增益大于等于50。

7.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，其中所述无线信号为射频信号或微波信号。

8.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，其中根据无线直流转换器的阈值电压来确定N。

9.一种传感装置，其具有根据权利要求1所述的无线能量收集装置和传感器，所述无线能量收集装置为所述传感器供电。

10.一种电路，该电路包括：

第一设备；

第一设备阻抗转换电路，其与第一设备连接以便将第一设备的阻抗R₁+jX₁转换为R’₁+jX’₁，使得第一设备的经阻抗转换后的阻抗R’₁+jX’₁与第二设备的阻抗R₂+jX₂共轭，其中R₁和X₁分别是第一设备在阻抗转换以前的阻抗的实部和虚部，R’₁和X’₁分别是第一设备在阻抗转换以后的阻抗的实部和虚部，并且R₂和X₂分别是第二设备的阻抗的实部和虚部；以及

第二设备，其与第一设备阻抗转换电路连接以接受第一设备阻抗转换电路的输出信号，其中第二设备的阻抗的虚部X₂的绝对值为其实部R₂的绝对值的N倍，N＞√3，其中通过调整N来调整第二设备的电压转换系数。

11.根据权利要求10所述的电路，其中当N＞√3时，第二设备接受第一设备的输出电压进行放大后的电压，并且当N＜√3时，第二设备接受第一设备的输出电压进行降低后的电压。