为对应于发送单元101的范围内获得 的信号确定装置是否包含可充电的接收单元102。
[0122]因此，可通过监控Sll参数区分非充电装置和可充电装置。当充电区130是空的时， Sll参数如图9所示。当要充电的装置被放置在充电区130时，Sll变化。如果放置在充电区 130中的装置是不可充电的装置，则可W有两种可能的情况。第一 Sll将具有在整个频率范 围内相同或基本上相同的值。在运种情况下，该装置在整个频率范围内的所有频率上动作 相同，并且不管频率和发射的功率电平接收功率。为了确定运一点，控制器114使发射器113 进行频率扫描W查看Sll是否有频率更改，并增加发射器113的功率电平，W便查看根据功 率电平的变化Sll是否变化。由于接收单元102包含阻抗依赖于接收功率电平的整流单元， 所W导致整流单元导通的发送功率电平的变化降低了S22并且作为结果Sll也减小了。然 而，若Sll的值是不随频率和功率变化的，控制器114可确定在充电区中的装置是不可充电 的且仅是寄生负载。
[0123] 第二方案在于Sll的测量示出了表示在充电区中的装置是可充电的（图14)(即Sll 的值是不随频率和/或功率变化的）的响应。在运种情况下，控制器114使发射器113在给出 最佳Sll结果频率上施加功率扫描。如果该装置是可充电的，则接收单元102导通中的整流 器将依靠所接收的功率电平，因此S22的值将随功率电平而变化。运可W通过控制器114探 ^USll的变化，其证实，在充电区的装置是可充电的。
[0124] 如果所获得的信号在适于接收单元102的图形的所定义的范围内时，在识别过程 中需要额外步骤。此步骤可W基于两个参数。
[0125] 第一个参数是Sll的兼容范围。为了发现Sll的兼容范围，控制器114可W检查峰值 发生的位置(即，什么是峰值的频率范围）。
[0126] 如果反射系数Sll上升到高于定义的阔值，发送单元101中的控制器114适于响应 来自阻抗失配程度的反射系数并使充电装置指示在充电区不存在被充电装置。正如前面已 经解释的，因为Sll是W分贝表示的反射和传输的能量的比率能量，随着多个发送能量被反 射(当在充电区没有被充电装置时发生），S11值趋于零。
[0127] 当将Sll与阔值比较时，控制器114W两种方式之一进行操作。最初，Sll的值与预 定义的阔值比较，W便在探测Sll频率图形中的峰值。在运种情况下，如果它接收到低于预 定阔值的Sll读数，控制器114使发射器113在工作频带(通常2.4G化到2.4835GHz)扫描。可 存在通过控制器114用于比较Sll值的多个不同的预定义的阔值水平W增加峰探测的精确 度。
[0128] 在进行了初始比较和峰值探测之后，控制器114使发射器113在工作频带扫描并将 电流Sll值与先前值比较。在运种情况下，该系统捜索Sll值的变化，W探测Sll频率图形的 峰值。
[0129] 因此，Sll值与阔值的比较可用于确定被充电的装置是否存在于充电区，进而探测 (并允许适应)就从发射器113的频率和/或发射的功率而言的充电过程的正确条件，在发射 器113和发送天线110(使用自适应阻抗匹配单元118)之间的阻抗匹配，和在天线阵列中的 天线阻抗和/或天线选择的控制。
[0130] 阔值可W根据通过继续比较先前值和Sll值的初始条件实时调整。
[0131] 第二个参数是按W下方式确定的相对于频率的兼容性的持续时间。如果Sll参数 在整个兼容范围内被干扰，它意味着存在与传输频率无关的恒定能量吸收。具体地说，发送 单元101的控制器114适于响应低于每个多个频率的回波损耗的阔值的阻抗失配度降至，从 而导致装置指示在充电区存在不可充电的，寄生负载。运样的行为可适合塑料和/或金属物 质且与充电无关。
[0132] 此外，控制器114适于响应低于阔值的阻抗失配度，该阔值所在的频率区域中每组 多个频率比通过开始充电过程的频率范围窄。
[0133] 由于系统被配置成在特定功率下操作，接收天线120具有最佳工作点。因此，存在 特定频率，在该特定频率下接收单元102被配置成比在其它频率下接收更多的RF能量。换句 话说，该系统是与频率相关的，因此，仅在特定频率下系统在最佳工作点。当接收天线120进 入充电区130时，发生Sll参数的变化，并作为响应，发送单元101可提升导致Sll值改进的发 射功率。作为导致提高传输效率的功率调节电路激活结果出现了运种情况。（结果，S22参数 的值也得到改善。）在运一点上的正向功率和反射功率之间的差异将是最大的。只有被插入 到充电区的被充电物体包括当前的主题的有效接收单元102,取决于功率值的Sll和S22变 化才是可能的。在所有其他的不可充电的物体中，Sll的值将保持不变。
[0134] 根据当前主题的另一实施方式，系统100可W监控发送单元101和接收单元102之 间的能量输送。运可W通过监控和分析Sll值来执行，其中Sll的值越低，传递的能量的量和 能量传输的效率越大。可根据所提出的主题的方式使用Sll参数，W测量充电效率。因此，有 必要确保所发射的RF能量到达接收单元并且在充电区不被另一单元(寄生负载)吸收。运是 因为Sll参数提供由整个系统(包括正在充电的装置)接收的，相对于总发射功率（由系统接 收的功率是未反射回发射器Preceive = Ptotal-Pref Iect的功率)的功率量的指示。当前的 主题可W提供两个示例性的构造和方法，其可允许监控由接收单元102功能性接收的能量。
[0135] 在第一构造中，仅由控制器通过改变发送单元中的功率监控Sll，运导致接收单元 102的二极管或其他整流单元达到其工作点（当接收单元102可W有效地将所接收的RF能量 转换为电池充电的直流）。在运种结构中，接收单元102已达到与系统匹配的阻抗的工作点 之后，控制器可被配置为用作开关单元，使得所述控制器可W指示发送单元W大幅降低发 送功率。运确保了在预定时间周期二极管位于工作点外（S22 = 0db)。在此设置中，Sll的测 量值提供了系统总损失的指示（因为除接收单元外在充电的装置的部件(DUC)在功能上断 开，所W由充电装置(损耗发生)摄取产生的损耗升高）。所获得的值可W与在最大发送功率 中得到的Sll值进行比较并且所述两值之差提供了由接收单元接收的实际能量数量的测 量。
[0136] 在第二构造中，通过使用接收单元的电源管理集成电路(PMIC)或控制器切断接收 天线W监控Sll值。在运种构造中，一旦接收单元已达到最佳的工作模式(二极管到达操作 点)和系统匹配的阻抗，接收单元的PMIC或另一个控制器被操作W关掉接收天线。在该时间 点获得该新Sll^值能反映系统的总损失（由于在充电装置的摄取和由除接收单元的其它正 在充电装置(DUC)的部件功能上不连接发生损失）。获得的Sll^值可与在最大发送功率得到 的Sll值进行比较，并且两个值之差提供由接收单元接收到的实际能量数量。
[0137] 根据当前主题，充电装置的尺寸，无论是封闭的导电箱，半封闭箱，或开放的充电 板，是预定的并因此可被认为是恒定参数。因此，天线的阻抗主要基于发射和接收天线之间 的距离确定，该距离可影响他们的相互作用和阻抗。除了如环境中的金属和电介质体的环 境因素外，运可能电磁影响天线阻抗。运样，充电区内部的导电和介电组件的存在可影响天 线阻抗W及天线之间的禪合系数S12和S21。导电和介电组件的影响还可认为是常数。发生 在天线阻抗的任何变化可W影响发送单元101和接收单元102的总阻抗。运些变化可通过作 为恒定条件的发送单元101的控制器解释，并提供到发送子单元112的自适应阻抗匹配单 元。当将发送单元101的阻抗调整和匹配到接收单元102时，自适应阻抗匹配单元118被考虑 成接收恒定条件。当发送单元101和接收单元102被最佳地匹配时，创建的最大能量体积 (MEV)环绕位于在充电装置(DUC)300内的接收单元102,并且在充电的装置300在该位置被 最有效的充电。
[0138] 因此，确定充电效率的最有影响的参数可W是充电装置的发送天线110和在充电 装置300的接收天线120之间的禪合系数S12和S21。
[0139] 为了获得最大的能量传输(充电效率），=个相互作用可能被考虑：发送子单元的 阻抗与发送天线的阻抗之间的相互作用ZtrwZta;接收天线和整流单元之间的相互作用 Zra ^Zrec,发送单元101的阻抗和接收单元102之间的相互作用Z权wZrx。
[0140] 调整充电系统W获得最佳的能量传输和充电的能力可通过使用相互影响的效果 改变发送天线和接收天线之间的禪合系数S21和S12的能力来实现。根据本主题的实施例， 运可W使用各种方法来实现，例如使用天线阵列，或者通过使用可调阻抗天线。可W理解的 是，可W修改所述两个天线之间的禪合的其他方法也在当前的主题的范围内，下面更详细 的描述。
[0141] 图5是示出包括具有两个发送子单元112和112/的发送单元的充电系统500的示意 图。每个发送子单元可被配置成生成和传送RF信号到发送天线110和11〇/，其分别被连接到 发送子单元112和112/。充电区130可对应于该发送天线110和发送天线11〇/分别地被定义。 充电系统500还包括:接收单元102(未示出），包括:位于在充电装置(DUC)300内的接收子单 元122。在充电装置DUC 300被放置在充电区130内。在发送天线110和接收天线120之间W及 发送天线11 〇/和接收天线120之间存在连接和相互影响。
[0142] 在配置中，发送单元可W包括天线阵列(在本实施例中发送天线110和11〇/ )，由于 阵列中的每个天线的距离是不同的，或由于天线的不同特性，阵列中的每个天线可W具有 参照该接收单元的不同的阻抗(Z)值。在充电的装置(DUC)300插入到封闭，半封闭或打开的 充电装置时，充电系统可测量阵列中每个天线的各自的Sll回波损耗阻抗。提供最低Sll值 (在调谐频率之后，功率电平W及由自适应阻抗匹配(AIM)单元118的阻抗）的天线可被选择 为发射RF能量。
[0144] (指出Zta影响Ztx且Zra影响Zrx)。
[0145] 图6是示出无线充电系统600的示意图，该系统包括自适应阻抗发送天线110"(修 改发送天线），其构造成允许改变发送天线110"的尺寸和阻抗，同时保持与接收天线120相 同的距离。运可实现优化在充电装置300的充电效率的能量传输。发送子单元112生成和传 送RF信号到发送天线110"。充电区130可W分别对应于该发送天线110"被定义。在充电装置 包含接收子单元122，它可W从接收天线120接收RF信号。
[0146] 使用可调发送天线110"的配置可改善充电，更准确地调节Sll值。如本文所用的术 语"修改的发送天线"是指可W由能够可操作地连接和断开的不止一部分组成的发送天线， W产生天线的不同阻抗特性。通过改变发送天线110"的大小，可W改变发送天线的阻抗 (Zta)。此外，发送天线110"可W包括功能性地连接，或从其他分支被探测，其中分支的任何 组合可提供具有不同阻抗值(Z化)的发送天线。
[0147] 总之，发送天线110"和接收天线120之间的禪合，W及相应的在充电装置的充电效 率可W通过选择和调整发送天线而提高（W获得最好的Sll和S21值）。还可W通过调节每个 发送天线配置的发送子单元112之间的阻抗匹配，W获得最佳的Sll(和S21)值而提高充电 效率。因此，当将在充电装置(DUC)300定位在充电装置(封闭，半封闭，开放)中，可通过充电 系统(发送天线阵列或单个发送天线）中每个可能获得的天线组合开关控制器114,并可调 整每个天线的阻抗。然后所获得的最好的Sll值可通过控制器被使用W选择各天线传输RF 能量到在充电装置(DUC)300。
[0148] 图1，2,5和6提供的充电系统的设置的发送和接收天线阻抗可根据史密斯圆图和 单元回波损耗图表说明并参照附图7-32所示描述。
[0149] 图7-图11是表示天线阻抗的史密斯圆图和表示图1的充电系统设置的单元回波损 失的图表。图7示出发送天线110和接收天线120的条件，其中Zta 142表示发送天线110的输 入阻抗且化a 144表示接收天线120的输入阻抗。在图7中接收单元102位于充电区130的外 侧。每个天线的阻抗可W通过在图8和10所示的史密斯圆图形方式显示。史密