[发明专利]磁感应波导

说明书

一种能重新配置的磁感应波导(300)，包括多个谐振器单元，其中，每个谐振器单元包括主谐振器(110)，其感应地耦合至至少一个其他谐振器单元的主谐振器(110)，并且其中，多个谐振器单元中的至少一个是可控制单元(100)，该可控制单元还包括控制元件(120)，该控制元件(120)具有能操作为响应于控制信号而调整可控制单元(100)的主谐振器(110)的阻抗的有源控制部件(125)；其中：控制元件(120)包括次谐振器，该次谐振器感应地耦合至主谐振器(110)，并且有源控制部件(125)被布置为响应于控制信号改变次谐振器的电特性。

技术领域

本发明涉及可重新配置的磁感应波导。

背景技术

磁耦合谐振器阵列能够支持传播电磁波，其主要分量是在每个谐振器中循环的电流和其共享的磁通量。这种波被称为磁感应波。磁感应波导是其中磁感应波可以传播的布置(例如，Shamonina,E.等的“Magnetoinductive waveguide.”Electronics letters 38.8(2002):371-373)。

在WO2015/033168、WO2012/172371和WO2011/070352中给出了现有磁感应波导的一些其他实例。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了可重新配置的磁感应波导，该磁感应波导包括多个谐振器单元。每个谐振器单元包括主谐振器，该主谐振器感应地耦合至至少一个其他谐振器单元的主谐振器。多个谐振器单元中的至少一个是可控制单元，该可控制单元进一步包括控制元件。控制元件具有有源控制部件，该有源控制部件能操作为响应于控制信号调整可控制单元的主谐振器的阻抗。

每个主谐振器可与其他主谐振器中的每一个电流隔离(即，相邻的主谐振器之间的唯一耦合可以是电感和电容耦合)。在其他实施方式中，可导电耦合相邻的主谐振器。

每个主谐振器可布置有额定等于波导的设计频率的谐振频率。

有源控制部件可操作为以设计频率调整主谐振器的阻抗。有源控制部件可操作为在频率范围内调整阻抗(即，调整主谐振器的频率响应)。

控制元件可感应地耦合至主谐振器。控制元件可导电和/或电容耦合至主谐振器。控制元件可包括导电或电容耦合至主谐振器的有源控制部件以及感应耦合至主谐振器(例如，在次谐振器中)的有源控制部件。

控制元件可包括感应耦合至主谐振器的次谐振器。有源控制部件可布置为响应于控制信号改变次谐振器的电特性。

第一谐振器和第二谐振器之间的耦合意味着耦合系统将具有两个模式：第一模式，其中主谐振器和次谐振器中的电流同相；以及第二模式，其中，主谐振器和次谐振器中的电流异相。次谐振器可操作以在未耦合的次谐振器的谐振频率处引起主谐振器的阻抗中的反谐振。使用有源控制部件改变次谐振器的特性的性质可导致耦合系统的模式的变化，因此改变主谐振器的有效阻抗。

次谐振器可包括电容器，并且有源控制部件可布置为与电容器串联。

次谐振器可包括电容器，并且有源控制部件可布置为与电容器并联。

次谐振器可具有与主谐振器的谐振频率匹配的谐振频率，其在1％、2％、5％或10％内。

控制元件可包括电感器并且有源控制部件可与电感器串联并且能操作为响应于控制信号改变控制元件的有效电阻。

控制元件可包括电感器，并且有源控制部件可与电感器并联并且能操作为响应于控制信号改变控制元件的有效电感。

控制元件可包括与电感器并联的另一有源控制部件，并且控制元件可操作为响应于控制信号改变控制元件的有效电感。

有源控制部件可导电耦合至主谐振器。