本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种微波接收装置、微波充电装置、手持终端及超表面盖板的制备方法。
背景技术：
传统电源供电必须通过电源和信号线等导线连接才能完成，这种供电方式无法摆脱导线的束缚，且存在导线接触、摩擦等产生的放电危险，为此无线充电方法应用而生。当前无线充电方法原理上可分为三类：一是电磁感应方式；二是磁共振方式；三是微波输能方式。依赖于目前的技术水平，前两种方式的充电距离不能超过1米，甚至需要接触充电，即前两种方式原理上仍是近距离充电。而微波充电技术目前唯一能实现中远距离无线充电的方式。
传统的微波接收装置只支持接收平行角度的微波信号，导致待充电设备必须与微波接收装置平行才能接收到微波信号，因此对待充电设备的位置摆放带来了极大的不便。
技术实现要素：
基于此，有必要针对微波接收装置只支持接收平行角度的微波信号的问题，提供一种微波接收装置、微波充电装置、手持终端及超表面盖板的制备方法。
一种微波接收装置，其特征在于，包括：
超表面盖板，表面为曲面结构，且位于曲面的不同位置设置有微波天线，以获取不同角度的微波信号；
微波信号转换模块，用于将所述微波信号转换成直流电流信号；
直流转换模块，用于将所述直流电流信号转换为直流电能。
在其中一个实施例中，所述超表面盖板包括介质基板、超表面薄膜及曲面盖板；所述超表面薄膜设置至于所述介质基板和曲面盖板之间。
在其中一个实施例中，所述微波天线由所述超表面薄膜构成，形成于所述曲面盖板的凹侧面和所述介质基底的其中一侧之间。
在其中一个实施例中，所述介质基底为环氧树脂玻璃或聚乙烯材料。
在其中一个实施例中，所述曲面盖板为绝缘材料。
在其中一个实施例中，所述微波信号转换模块包括：
滤波单元，用于接收所述微波信号，并过滤干扰信号以输出具有预设频率的微波信号；
匹配单元，用于提高所述滤波单元处理后输出的微波信号的信噪比；
整流单元，用于将所述匹配单元处理后输出的微波信号转换为直流电流信号。
在其中一个实施例中，所述微波接收装置还包括主控制板，所述微波信号转换模块和所述直流转换模块均内嵌于所述主控制板上。
一种微波充电装置，包括上述的微波接收装置，还包括用于容置电池的电池容置部，所述直流转换模块用于连接所述电池，为所述电池提供直流电能。
一种具有微波充电功能的手持终端，包括上述的微波充电装置，所述超表面盖板设于所述电池容置部的第一侧，所述手持终端还包括设于与所述第一侧相对的第二侧的显示屏。
一种超表面盖板的制备方法，包括：
通过磁控溅射在曲面盖板的凹侧溅镀一层超表面薄膜；
使所述超表面薄膜形成微波天线的图案；
在所述超表面薄膜上覆盖一层介质基底，使所述超表面薄膜位于曲面盖板和介质基板之间。
上述微波接收装置，通过超表面盖板的曲面设计以及设置在曲面上的微波天线，可以接受来自不同角度的微波信号。
附图说明
图1为一实施例的微波接收装置示意图；
图2为一实施例的超表面盖板结构示意图；
图3为一实施例的微波信号转换模块示意图；
图4为另一实施例的微波接收装置示意图；
图5为一实施例的微波充电装置示意图；
图6为一实施例的具有微波充电功能的手持终端截面示意图；
图7为一实施例的超表面盖板的制备方法流程图；
图8为另一实施例的超表面盖板的制备方法流程图；
图9为一实施例的微波接收方法流程图；
图10为图9中步骤s200'的一种实现方式流程图。
具体实施方式
图1为一实施例的微波接收装置，应用于电子设备，该装置包括：
超表面盖板100，表面为曲面结构，且位于曲面的不同位置设置有微波天线，以获取不同角度的微波信号。
微波信号转换模块200，用于将微波信号转换成直流电流信号。
直流转换模块300，用于将直流电流信号转换为直流电能。
在本实施例中，超表面盖板100的表面为曲面结构。曲面结构指盖板的整个表面都具备弧度。即，无论是盖板中间还是盖板边缘都采用曲面设计。因此，通过超表面盖板100的曲面设计以及设置在曲面上的微波天线，可以接受来自不同角度的微波信号。
具体地，如图2所示，超表面盖板100包括介质基板110、超表面薄膜120及曲面盖板130。其中，超表面薄膜120设置至于曲面盖板130的凹侧和介质基板110的其中一侧之间。
具体地，参见图2，微波天线由所述超表面薄膜120构成。
在本实施例中，超表面薄膜120是由具有特殊电磁属性的人工原子按照一定的排列方式组成的二维平面结构，通过控制波前相位、偏振以及偏振进行电磁波束调控的新结构，能仔细分辨原来的电波频率，接收电波频率的范围大，能将减弱或增加的原电磁波频率都进行吸收，提高了电磁波的吸收率。
具体地，参见图2，介质基底110为环氧树脂玻璃或聚乙烯材料。
在本实施例中，介质基板110采用玻璃纤维材料、氧化铝纤维材料或碳化硅纤维材料。上述材料易折叠，且具有以下优点：介电常数低、介质损耗小、热膨胀系数小、耐高温及导热性能优良。其中，介电常数能达到1-2的极低范围，以这种介质基板制得的超表面盖板100在整体上能获得极低的介电常数。
具体地，参见图2，曲面盖板130为绝缘材料。
在本实施例中，由于电磁波遇到金属材料时会发生反射，但能穿透玻璃、塑料及陶瓷等绝缘材料。所以，本实施例中的曲面盖板130可以为玻璃、塑料及陶瓷等绝缘材料。当进行微波无线充电时，微波信号(电磁波)可以穿透由绝缘材料组成的曲面盖板130，进而被附着于曲面盖板130的凹侧(内侧)的超表面薄膜120接收。
具体地，超表面薄膜120与曲面盖板130(3d盖板)具有相同的弯曲弧度，超表面薄膜120根据弯曲的弧度大小，可接收来自不同方位角度的微波信号。与普通平面盖板(2d盖板)相比，附着于曲面盖板130的超表面薄膜120对微波信号的吸收率提高了30％。
具体地，如图3所示，微波信号转换模块200包括：
滤波单元210，用于接收微波信号，并过滤干扰信号以输出具有预设频率的微波信号。
其中，滤波单元210连接超表面盖板100中的微波天线(图未显示)，用于接收来自微波天线的微波信号。具体地，滤波单元210可以为微波滤波器。微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号,使其不能通过滤波器,只让需要的信号通过，因此预设频率即为电子设备充电所需的微波频率。
匹配单元220，用于提高滤波单元处理后输出的微波信号的信噪比。
其中，匹配单元220为阻抗匹配电路。阻抗匹配电路主要用于实现微波信号的无反射传输或最大功率传输，并进一步过滤干扰信号，从而提高微波信号的信噪比。其次，阻抗匹配电路还可调节微波天线与滤波单元210之间的匹配程度，从而提高微波信号的接收效率。另外，阻抗匹配电路关系着装置的整体性能，实现匹配可使装置性能达到最优。
整流单元230，用于将匹配单元220处理后输出的微波信号转换为直流电流信号。
进一步地，直流转换模块300接收上述整流单元230输出的直流电流信号，并将直流电流信号转化为直流电能，以用于给电子设备充电。
具体地，如图4所示，微波接收装置还包括主控制板10，微波信号转换模块200和直流转换模块300均内嵌于主控制板10上。
本实施例中，微波信号转换模块200和直流转换模块300中的各功能器件及功能电路均内嵌于主控制版10上，且微波信号转换模块200连接超表面盖板100。其中，功能器件包括滤波器和直流转换器；功能电路包括匹配电路和整流电路。上述的内嵌结构不仅节省了微波接收装置的空间，还节约了成本。
图5为一实施例的微波充电装置，包括上述的微波接收装置，还包括用于容置电池的电池容置部20，直流转换模块300用于连接电池，为电池提供直流电能。
本实施例中，微波信号转换模块200接收来自超表面盖板100的微波信号，并将微波信号进行滤波、匹配、整流处理，然后输出直流电流信号至直流转换模块300，直流转换模块300将直流电流信号转换为适合电池充电的直流电能，并输出直流电能为电池容置部20中的电池充电。
图6为一实施例的具有微波充电功能的手持终端的截面图，该手持终端包括上述的微波充电装置。其中超表面盖板100设于电池容置部20的第一侧，手持终端还包括设于与第一侧相对的第二侧的显示屏30。
在本实施例中，微波信号转换模块200和直流转换模块300均内嵌于主控制板10上(图未显示)，并且主控制板10设于电池容置部20的第二侧，介于显示屏30和电池容置部20之间。此外，超表面盖板100设于电池容置部20的第一侧，且与主控制板10连接，用于向主控制板10发送微波信号，主控制板10将微波信号转换为直流电能为电池容置部20中的电池供电。
图7为一实施例的超表面盖板100的制备方法，包括：
步骤s200：通过磁控溅射在曲面盖板130的凹侧溅镀一层超表面薄膜120。
具体地，在曲面盖板130内侧(曲面盖板的凹侧)溅镀一层4微米至50微米的超表面薄膜120。
步骤s300：使超表面薄膜120形成微波天线的图案。
具体地，在超表面薄膜120上涂胶一层光刻胶，经过曝光、显影、蚀刻及剥膜等工艺得到一层超表面图案。超表面图案根据微波天线的形状设计，可以为圆形、方形、三角形、五角形等不同形状。
步骤s400：在超表面薄膜120上覆盖一层介质基底110，使超表面薄膜120位于曲面盖板130和介质基板110之间。
在本实施例中，介质基板110采用玻璃纤维材料、氧化铝纤维材料或碳化硅纤维材料。上述材料介电常数低、介质损耗小、热膨胀系数小、耐高温及导热性能优良。因此有利于超表面薄膜120对微波信号的接收。
进一步地，如图8所示，通过磁控溅射在曲面盖板130的凹侧溅镀一层超表面薄膜120的步骤之前，还包括：
步骤s100：采用超声波清洗所述曲面盖板的凹侧。
本步骤中，利用超声波将曲面盖板300的凹侧的灰尘、油污清洗干净，以便超表面薄膜120的溅镀。
图9为一实施例的微波接收方法，该方法包括：
步骤s100'：利用超表面盖板100获取多角度的微波信号。
步骤s200'：将微波信号转换为直流电流信号。
步骤s300'：将直流电流信号转换为直流电能。
在本实施例中，超表面盖板100为柔性材料，可以弯曲成弧形、环形及球形等曲面形状。超表面盖板100还能够根据微波信号源的位置调整该曲面的曲率，使超表面盖板100接收微波信号的角度范围尽可能大。
具体地，如图10所示，将微波信号转换为直流电流信号的步骤，具体包括：
步骤s210'：利用滤波电路接收微波信号，并过滤干扰信号以输出具有预设频率的微波信号。
滤波电路连接超表面盖板100中的微波天线(即超表面薄膜120)，用于接收来自微波天线的微波信号。预设频率即为电子设备充电所需的微波频率。
步骤s220'：利用匹配电路提高滤波电路处理后输出的微波信号的信噪比。
匹配电路为阻抗匹配电路。阻抗匹配电路主要用于实现微波信号的无反射传输或最大功率传输，并进一步过滤干扰信号，从而提高微波信号的信噪比。
步骤s230'：利用整流电路将匹配电路处理后输出的微波信号转换为直流电流信号。
上述微波接收装置，通过超表面盖板100的曲面设计以及设置在曲面上的微波天线，实现接受来自不同角度的微波信号。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。