一种用于无线传感器的微波式无线供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于无线传感器的无线供电系统，尤其涉及一种使用433MHZ微波的无线供电系统。
【背景技术】
[0002]现有的无线传感器主要采用干电池供电，当电量不足时需要进行维护，这增加了维护成本。现有的无线供电装置大部分是利用电磁感应原理，通过一对线圈的磁场来传输能量，这种方式需要把用电设备放在固定的位置，而且传输距离只有几厘米，受到很大的限制。虽然目前出现了一些采用微波传输能量的方式，但是，现有的一些方案大多采用2.45GHZ的微波，这种微波达到一定的功率时会对人体产生危害。
[0003]基于以上各个技术问题，本实用新型提供了一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其结构简单、使用方便、可靠，采用微波传输能量，可以实现较远距离的传输，并且对用电设备的位置没有太大要求，解决了对不同距离，不同位置的多个无线传感器进行供电的，而且，本实用新型采用433MHZ的微波，降低了电磁辐射的危害。
【发明内容】
[0004]针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供了一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其包括电源模块、射频信号发生模块、功率放大模块、发射天线、接收天线、整流模块，其特征在于，所述电源模块、射频信号发生模块、功率放大模块和发射天线依次相连，所述接收天线和所述整流模块相连，所述电源模块为射频信号发生模块和功率放大模块提供电能，所述射频信号发生模块由电压控制振荡器VCO和锁相环组成，所述功率放大模块由功率放大电路组成，所述整流模块由滤波电路和肖特基势皇二极管组成，所述发射天线将电信号以微波的方式发射到空间，所述接收天线将接收到的微波信号转化为电信号，所述滤波电路实现对高次谐波的滤除，所述肖特基势皇二极管将高频交流信号转化为直流信号，输出给无线传感器的电池。
[0005]进一步，作为优选，所述射频信号发生模块的电压控制振荡器VCO为工作频率为433MHZ的电压控制振荡器VC0。
[0006]进一步，作为优选，所述功率放大模块的功率放大电路为中心频率在433MHZ，增益为20dB的功率放大电路。
[0007]进一步，作为优选，所述射频信号发生模块的工作频率为433MHZ。
[0008]进一步，作为优选，所述发射天线为微波天线，所述接收天线为偶极子微带天线。
[0009]本实用新型的有益效果:本实用新型提供了一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其结构简单、使用方便、可靠，消除了对用电设备的束缚，使得用电设备可以在空间自由摆放，为一对多的供电模式提供的可能，可以实现对多个无线传感器节点进行供电，同时，本实用新型采用微波供电的方式，解决无线传感器维护难以及电磁感应式无线供电传输距离不远的问题，通过使用433MHZ的微波，降低电磁辐射危害，解决了对不同距离，不同位置的多个无线传感器进行供电的。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型提供的一种用于无线传感器的微波式无线供电系统的结构示意图。
[0011]其中，1、电源模块，2、射频信号发生模块，3、功率放大模块，4、发射天线，5、接收天线，6、滤波电路，7、肖特基势皇一■极管，8、电池。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0013]如图1所示，本实用新型提供了一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其包括电源模块1、射频信号发生模块2、功率放大模块3、发射天线4、接收天线5、整流模块，电源模块1、射频信号发生模块2、功率放大模块3和发射天线4依次相连，接收天线5和整流模块相连，电源模块I为射频信号发生模块2和功率放大模块3提供电能，射频信号发生模块2由电压控制振荡器VCO和锁相环组成，功率放大模块3由功率放大电路组成，整流模块由滤波电路6和肖特基势皇二极管7组成，发射天线4将电信号以微波的方式发射到空间，接收天线5将接收到的微波信号转化为电信号，滤波电路6实现对高次谐波的滤除，肖特基势皇二极管7将高频交流信号转化为直流信号，输出给无线传感器的电池8。
[0014]在本实施例中，射频信号发生模块2的电压控制振荡器VCO为工作频率为433MHZ的电压控制振荡器VC0。功率放大模块3的功率放大电路为中心频率在433MHZ，增益为20dB的功率放大电路。同时，发射天线4为微波天线，接收天线5为偶极子微带天线。
[0015]在本实用新型中，电源模块I输出稳定的电压，作为射频信号发生模块2和功率放大模块3中的芯片的电源，射频信号发生模块2中的VCO产生正弦波，经锁相环输出稳定的433MHZ正弦波，信号经过功率放大模块3放大到IW左右，通过发射天线以微波的形式发射到空间，微波被接收天线5接收转换成电信号进入滤波电路6，滤去高次谐波后通过肖特基势皇二极管7转化成直流电，输出到电池8给电池8充电，比如，以粮仓的温湿度检测为例，可以在粮仓中布置多台发射机，向空间发射微波，给散布在粮仓中的温度湿度传感器供电。
[0016]本实用新型采用微波传输能量，可以实现较远距离的传输，并且对用电设备的位置没有太大要求，解决了对不同距离，不同位置的多个无线传感器进行供电的，而且，本实用新型采用433MHZ的微波，降低了电磁辐射的危害。
【主权项】
1.一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其包括电源模块、射频信号发生模块、功率放大模块、发射天线、接收天线、整流模块，其特征在于，所述电源模块、射频信号发生模块、功率放大模块和发射天线依次相连，所述接收天线和所述整流模块相连，所述电源模块为射频信号发生模块和功率放大模块提供电能，所述射频信号发生模块由电压控制振荡器VCO和锁相环组成，所述功率放大模块由功率放大电路组成，所述整流模块由滤波电路和肖特基势皇二极管组成，所述发射天线将电信号以微波的方式发射到空间，所述接收天线将接收到的微波信号转化为电信号，所述滤波电路实现对高次谐波的滤除，所述肖特基势皇二极管将高频交流信号转化为直流信号，输出给无线传感器的电池。
2.根据权利要求1所述的一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其特征在于，所述射频信号发生模块的电压控制振荡器VCO为工作频率为433MHZ的电压控制振荡器VCO0
3.根据权利要求2所述的一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其特征在于，所述功率放大模块的功率放大电路为中心频率在433MHZ，增益为20dB的功率放大电路。
4.根据权利要求1所述的一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其特征在于，所述射频信号发生模块的工作频率为433MHZ。
5.根据权利要求1所述的一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其特征在于，所述发射天线为微波天线，所述接收天线为偶极子微带天线。
【专利摘要】本实用新型提供的一种用于无线传感器的微波式无线供电系统，其中，电源模块为射频信号发生模块和功率放大模块提供电能，射频信号发生模块由电压控制振荡器VCO和锁相环组成，功率放大模块由功率放大电路组成，整流模块由滤波电路和肖特基势垒二极管组成，发射天线将电信号以微波的方式发射到空间，接收天线将接收到的微波信号转化为电信号，滤波电路实现对高次谐波的滤除，肖特基势垒二极管将高频交流信号转化为直流信号，输出给无线传感器的电池。本实用新型可以实现对多个无线传感器节点进行供电，并且使用433MHZ的微波，降低电磁辐射危害，解决了对不同距离，不同位置的多个无线传感器进行供电的技术问题。
【IPC分类】H02J17-00
【公开号】CN204334132
【申请号】CN201520015900
【发明人】胡拓
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月7日