[发明专利]一种基于电磁空间态势感知的射频能量收集方法及系统

权利要求书

1.一种基于电磁空间态势感知的射频能量收集方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对电磁空间射频能量进行检测，得到各个频带的接收信号功率；

步骤二、根据步骤一获得的各个频带的接收信号功率判断当前电磁空间是否存在可以用于电磁能量收集的频带；

步骤三、若当前电磁空间存在可用于电磁能量收集的频带，则利用该频带的信息生成天线状态控制信息，转入步骤四；若当前电磁空间不存在可用于电磁能量收集的频带，则发送特定频点的单音信号；

步骤四、根据步骤三生成的天线状态控制信息控制接收天线的工作频带；

步骤五、接收天线接收电磁空间射频信号；

步骤六、将步骤五接收到的电磁空间射频信号转化成直流电压并供给负载，然后存储剩余的能量；

步骤三中的特定频点为上一次可用频带的中心频点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二判断当前电磁空间是否存在可以用于电磁能量收集的频带的具体方法为：将步骤一获得的各个频带的接收信号功率与射频能量接收装置灵敏度进行比较，接收信号功率高于灵敏度表示该频带能够用于能量收集。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤六首先将步骤五接收到的电磁空间射频信号与负载进行共轭匹配，然后再然后转化成直流电压。

4.一种基于电磁空间态势感知的射频能量收集系统，包括多个射频能量收集装置，其特征在于，还包括射频能量感知装置；

所述射频能量感知装置包括以下模块：

环境射频能量感知模块，用于对环境射频能量的分布及各频段接收信号的功率进行计算；

灵敏度阈值判决模块，与环境射频能量感知模块连接，用于以射频能量收集装置的灵敏度作为阈值、根据各频段接收信号的功率来判断当前电磁空间是否存在可以用于电磁能量收集的频带；

天线状态控制信息发送模块，与灵敏度阈值判决模块连接，用于在当前电磁空间存在可用于电磁能量收集的频带的情况下，利用该频带的信息生成天线状态控制信息，并将天线状态控制信息以射频信号的形式发射出去；

单音信号发送模块，与灵敏度阈值判决模块连接，用于在当前电磁空间不存在可用于电磁能量收集的频带的情况下，向射频能量收集装置发送特定频点的单音信号，特定频点为上一次可用频带的中心频点；

所述射频能量收集装置，用于根据射频能量感知装置发来的天线状态控制信息控制多频段接收天线的工作状态，以及将接收到的射频信号转化为直流电压供给负载、并将剩余能量存储起来。

5.根据权利要求4所述的一种基于电磁空间态势感知的射频能量收集系统，其特征在于，所述射频能量收集装置包括：

多频段接收天线，用于根据天线状态控制信息来接收环境中的射频信号；

天线状态控制模块，与多频段接收天线连接，用于根据多频段接收天线接收到的天线状态控制信息来控制多频段接收天线的工作状态；

阻抗匹配网络，与多频段接收天线连接，用于将多频段接收天线接收到的可用于电磁能量收集的射频信号与负载进行共轭匹配；

倍压整流电路，与阻抗匹配网络连接，用于将经过共轭匹配的射频信号转化为直流电压供给负载，并将剩余能量存储到能量存储模块中。