专利名称：：电力传输网络和方法
技术领域：
：本发明涉及将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器。更明确地说，本发明涉及使用圆形偏振波或椭圆形偏振波或双偏振波或不同频率或不同偏振或不同偏振向量，将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器。
背景技术：
：电力传输网络每天都在我们周围。最常见的是在家庭和办公楼内的交流电(AC)电力网络。公用事业公司使用此有线网络为我们供应AC电力。此网络能够向直接连接到所述网络的装置供应大量电力。此网络的操作的关键是直接连接。对每一装置进行硬连线或以插头连接并不总是可能或可行的。此情况的一实例可通过调查建筑物自动化市场而了解。当前存在节省办公楼和家庭内的能量的动力。这通过优化如何使用电力来实现。作为一实例，当房间内没有人时不需要为房间提供照明。已提出此问题，并通过将运动传感器放置在房间内来解决此问题。当给定时间段内无运动时，关闭电灯。这种解决方案的问题在于，每一运动传感器均需要电力。这意味着每一传感器硬连线到AC电力网络或必须含有电池。这可能并非在所有应用中均可行。每一传感器还必须有办法控制房间内的电灯的操作。当前趋势是实施无线传感器。然而，术语"无线"在此情况下仅指代装置的通信部分。用于装置的电力仍必须从例如AC电力网络或电池等传统来源获得。
发明内容本发明排除对每一传感器的硬连线连接的需要。用于装置的电力从无线电力网络获得。此电力可用于为装置直接供电或对内部电池进行再充电或扩增。利用本发明，装置在通信和供电两个意义上均变为无线的。本发明的细节在以下文件中详细阐释。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络。所述网络包括第一节点，其用于在第一区域中以圆形偏振波传输电力。所述网络包括第二节点，其用于在第二区域中以圆形偏振波传输电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的具有带有偏振的RF接收天线的接收器的网络。所述网络包括第一节点，其用于在第一区域中以椭圆形偏振波传输电力。所述网络包括第二节点，其用于在第二区域中以椭圆形偏振波传输电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法。所述方法包括在第一区域中以圆形偏振波从第一节点传输电力的步骤。存在在第二区域中以圆形偏振波从第二节点传输电力的步骤。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的具有带有偏振的RF接收天线的接收器的方法。所述方法包括在第一区域中以椭圆形偏振波从第一节点传输电力的步骤。存在在第二区域中以椭圆形偏振波从第二节点传输电力的步骤。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络。所述网络包括第一节点，其用于在第一区域中以双偏振波传输电力。所述网络包括第二节点，其用于在第二区域中以双偏振波传输电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法。所述方法包括在第一区域中以双偏振波从第一节点传输电力的步骤。存在在第二区域中以双偏振波从第二节点传输电力的步骤。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络。所述网络包括第一节点，其具有用于在第一区域中以第一频率传输电力的组件。所述网络包括第二节点，其具有用于在第二区域中以第二频率传输电力的组件。由于所述第一和第二节点的组件中的公差的缘故，所述第二频率不同于所述第一频率。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法。所述方法包括在第一区域中以第一节点的具有第一频率的组件传输电力的步骤。存在在第二区域中以第二节点的具有第二频率的组件传输电力的步骤。由于所述第一和第二节点的组件中的公差的缘故，所述第二频率不同于所述第一频率。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络。所述网络包括第一节点，其用于在第一区域中在第一偏振上传输电力。所述网络包括第二节点，其用于在第二区域中在第二偏振上传输电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络。所述网络包括第一节点，其用于在第一区域中传输具有第一偏振向量的电力。所述网络包括第二节点，其用于在第二区域中传输具有第二偏振向量的电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将电力转换为电流的接收器的网络。所述网络包括多个传输器，其共同使用第一总传输电力，并产生相当于使用第二总传输电力的单个电力传输器电力覆盖区域的电力覆盖区域，其中所述第一总传输电力小于所述第二总传输电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法。所述方法包括以多个传输器产生电力覆盖区域的步骤，所述多个传输器共同使用相当于使用第二总传输电力的单个电力传输器电力覆盖区域的第一总传输电力，其中所述第一总传输电力小于所述第二总传输电力。存在由所述电力覆盖区域中的接收器从所述多个传输器中的至少一者接收电力的步骤。本发明涉及一种用于电力传输的系统。所述系统包括包含接收器天线的接收器。所述系统包括包含传输器天线的RF电力传输器。所述RF电力传输器传输RF电力。所述RF电力包含多个偏振分量，且所述接收器将RF电力转换为DC。本发明涉及一种用以感测侵入者的安全系统。所述安全系统包括围绕一参数设置的用以感测侵入者的多个传感器。每一传感器具有用以接收RF无线能量并将其转换为电流以对传感器供电的RF无线接收器。所述安全系统包括用以将无线RF能量提供到接收器的多个传输器。本发明涉及一种用于电力传输的方法。所述方法包括用具有传输器天线的RF电力传输器以无线方式传输具有多个偏振分量的RF电力的步骤。存在在具有接收器天线的接收器处接收无线RF电力的步骤。存在通过接收器将RF电力转换为DC的步骤。图l展示具有多个覆盖区域的电力网络，其中每一覆盖区域中有一个接收器。图2展示图l所示的电力网络，其中每一覆盖区域中有一个以上接收器。图3展示将多个覆盖区域组合以提供较大覆盖区域的电力网络。图4展示覆盖区域内的哑点(deadspot)。图5展示经实施而具有控制器的电力网络。图6A展示可能的控制器的两个框图。图6B展示圆形偏振天线向量。图7展示椭圆形偏振天线向量。图8展示具有带有用于产生多个覆盖区域的多个天线的来源的电力网络。图9展示具有控制器和带有用于产生多个覆盖区域的多个天线的来源的电力网络。图IO展示用于实施电力网络的房间。图ll展示图9所示的房间的接线天线覆盖区域。图12展示图9所示的房间的覆盖，其中一个角落中有单个接线天线。图13展示图9所示的房间内的电力网络。图14展示具有多个传输器、多个控制器和用于产生多个覆盖区域的多个天线的电力网络。图15展示针对位于36'乘30'房间的中心处的20瓦传输器的覆盖。图16展示针对位于图15的房间中的四个5瓦传输器的覆盖。图17展示针对四个2.5瓦传输器的覆盖，其用以提供与单个20瓦传输器相同的等效电力范围。图18展示具有一个以上天线的传输器天线。图19展示安全系统。图20展示具有一个MCU或CPU和存储器的控制器。图21展示传感器中的传输器。图22展示直接对装置供电的接收器。具体实施例方式通过结合附图阅读以下描述内容，将获得对本发明的完全理解，附图中相同参考标号始终标识相同零件。出于下文的描述的目的，术语"上部"、"下部"、"右"、"左"、"垂直"、"水平"、"顶部"、"底部"及其派生词将如其在图式中定向地那样论及本发明。然而，应了解，本发明可假定各种替代变化和步骤序列，除非明确地相反规定。还应了解，附图中说明的以及以下说明书中描述的特定装置和过程仅是本发明的示范性实施例。因此，关于本文揭示的实施例的特定尺寸和其它物理特性不应认为是限定性的。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的网络10，如图1所示。所述网络IO包括第一节点14，其用于在第一区域26中以圆形偏振波传输电力。所述网络IO包括第二节点16,其用于在第二区域28中以圆形偏振波传输电力。节点是(优选RF波的)能量放射点。节点可包含天线22，其与覆盖区域外部(可能处于另一覆盖区域中)的传输器20通信；天线22，其与覆盖区域内部的传输器20通信；或含有天线22和传输器20的单元。节点还可包含控制器36，如图5所示。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的具有带有偏振的RF接收天线22的接收器12的网络10。所述网络10包括第一节点14，其用于在第一区域26中以椭圆形偏振波传输电力。所述网络IO包括第二节点16，其用于在第二区域28中以椭圆形偏振波传输电力。优选地，所述偏振波具有偏振向量，其轴比由所述RF接收天线22的偏振概率设定。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的方法。所述方法包括在第一区域26中以圆形偏振波从第一节点14传输电力的步骤。存在在第二区域28中以圆形偏振波从第二节点16传输电力的步骤。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的具有带有偏振的RF接收天线22的接收器12的方法。所述方法包括在第一区域26中以椭圆形偏振波从第一节点14传输电力的步骤。存在在第二区域28中以椭圆形偏振波从第二节点16传输电力的步骤。优选地，所述偏振波具有偏振向量，其轴比由所述RF接收天线22的偏振概率设定。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的网络10。所述网络IO包括第一节点14，其用于在第一区域26中以双偏振波传输电力。所述网络IO包括第二节点16，其用于在第二区域28中以双偏振波传输电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的方法。所述方法包括在第一区域26中以双偏振波从第一节点14传输电力的步骤。存在在第二区域28中以双偏振波从第二节点16传输电力的步骤。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的网络10。所述网络10包括第一节点14，其具有用于在第一区域26中以第一频率传输电力的组件。所述网络10包括第二节点16，其具有用于在第二区域28中以第二频率传输电力的组件。由于所述第一和第二节点14、16的组件中的公差的缘故，所述第二频率不同于所述第一频率。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的方法。所述方法包括在第一区域26中用第一节点14的具有第一频率的组件传输电力的步骤。存在在第二区域28中用第二节点16的具有第二频率的组件传输电力的步骤。由于所述第一和第二节点14、16的组件中的公差的缘故，所述第二频率不同于所述第一频率。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的网络10。所述网络IO包括第一节点14，其用于在第一区域26中在第一偏振上传输电力。所述网络IO包括第二节点16，其用于在第二区域28中在第二偏振上传输电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的网络10。所述网络IO包括第一节点14，其用于在第一区域26中传输具有第一偏振向量的电力。所述网络IO包括第二节点16，其用于在第二区域28中传输具有第二偏振向量的电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将电力转换为电流的接收器12的网络10。所述网络IO包括多个传输器20，其共同使用第一总传输电力，并产生相当于使用第二总传输电力的单个电力传输器20电力覆盖区域的电力覆盖区域，其中所述第一总传输电力小于所述第二总传输电力。本发明涉及一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器12的方法。所述方法包括用多个传输器20产生一电力覆盖区域的步骤，所述多个传输器20共同使用相当于使用第二总传输电力的单个电力传输器20电力覆盖区域的第一总传输电力，其中所述第一总传输电力小于所述第二总传输电力。存在由所述电力覆盖区域中的接收器12从所述多个传输器20中的至少一者接收电力的步骤。本发明涉及一种用于电力传输的系统66,如图14所示。所述系统66包括接收器12，其包含接收器12天线22。所述系统66包括RF电力传输器20，其包含传输器20天线22。所述RF电力传输器20传输RF电力。所述RF电力包含多个偏振分量，且所述接收器12将RF电力转换为DC。所述RF电力可以或可以不包含数据。所述RF电力传输器20可对所述RF电力的传输加以脉冲。所述传输器20天线22可包含一个以上天线22，如图18所示。所述接收器12可包含在传感器61中，如图21所示。所述RF电力可用于对至少一个电力存储组件59进行充电。所述系统66可包含一个以上接收器12。所述RF电力可用于直接对装置供电，如图19所示。所述系统66可包含控制器36,所述控制器36连接到所述传输器20以切换所述天线22的偏振，如图20所示。所述控制器36可包含CPU55或MCU和存储器40。所述系统66可包含多个控制器36和多个传输器20，其中所述多个控制器36中的一者与所述多个传输器20中的一者相关联，且所述控制器36彼此通信以协调在给定时间每一传输器20的偏振，如图14所示。每一传输器20可具有其在其中进行传输的相关联区域，且控制器36控制其相关联传输器20在其中进行传输的区域的偏振、频率或形状。控制器36可用于形成关于所述RF电力的传输的脉冲网络10。可存在多个传输器20，每一传输器20以不同频率进行传输，其中每一传输器20具有完全相同的组件、值和设计。本发明涉及一种用以感测侵入者的安全系统66，如图19所示。所述安全系统66包括围绕一参数设置的用以感测侵入者的多个传感器61，每一传感器61具有用以接收RF无线能量并将其转换为电流以对传感器61供电的RF无线接收器12。所述安全系统66包括用以将无线RF能量提供到接收器12的多个传输器20。本发明涉及一种用于电力传输的方法。所述方法包括以具有传输器20天线22的RF电力传输器20以无线方式传输具有多个偏振分量的RF电力的步骤。存在在具有接收器12天线22的接收器12处接收无线RF电力的步骤。存在通过接收器12将RF电力转换为DC的步骤。第l部分更明确地说，在本发明的操作中，为了出于RF电力收获或RF能量收获的目的将电力供应到使用射频(RF)能量的固定和移动装置，有必要建立类似于蜂窝式电话网络的基础结构。网络IO可采取许多不同形式。一种简单形式是在给定区域中的单个传输器20和单个接收器12。如图1所示，根据本发明的网络IO包含第一节点14(经实施而具有第一传输器(TXl))和第二节点16(经实施而具有第二传输器(TX2))以分别提供第一区域26(区域1)和第二区域28(区域2)上的覆盖(将电力提供到第一区域26和第二区域28)。应注意，尽管图中使用并展示术语"区域"，但覆盖区域可以是一区域或一体积。这允许TX1出于对装置直接供电或对电荷存储组件进行再充电的目的而将电力传递到其覆盖区域中的装置(例如，第一接收器12RX1)。同样，TX2可出于对装置直接供电或对电荷存储组件进行再充电的目的而将电力传递到其覆盖区域中的装置(例如，第二接收器RX2)。待供电的装置可以是从第一区域26移动到第二区域28的相同装置，且反之亦然。另外，网络10可为一个以上装置供电，例如每一覆盖区域中的一装置。并且，可在每一覆盖区域内为一个以上装置供电。举例来说，如图1所示，第一装置可包含第一接收器RX1，第二装置可包含第二接收器RX2，且第三装置可包含第三接收器RX3。接收器RX1、RX2等包含天线22。接收器12经设计以俘获电力并将其转换为可用形式，例如(但不限于)直流电(DC)。优选地，接收器12包含天线22和整流器。以引用的方式并入本文中的标题为"用于各种负载的高效率整流的方法和设备(MethodandApparatusforHighEfficiencyRectificationforVariousLoads)"的第11/584,983号美国专利申请案描述可与本发明一起使用的接收器。覆盖区域由最小电场和/或磁场强度或最小电力密度界定。作为一实例，图1中的区域l可界定为其中由传输器l(TX1)产生的电场强度大于2伏/米(2V/m)的区域。应注意，图1中的TX1和TX2含有RF传输器20和天线22。后续图式可使用相同传输器20区块或可将传输器20与天线22分离，尤其当传输器20正驱动多个天线22时。当驱动多个天线22时，传输器20可称为来源或RF电力传输来源，且可含有开关、分离器或用于路由电力的其它装置48。第2部分网络10还可能将电力提供到单个区域内的多个装置。如图2所示，传输器1(TX1)和传输器2(TX2)分别提供区域1和区域2上的覆盖。这允许TX1将电力提供到其覆盖区域中的装置(例如，RXl至ljRXn)。同样，TX2可将电力提供到其覆盖区域中的装置(例如，RX1到RXn)。第3部分当所需覆盖区域33对于单个传输器20变得过大时，多个区域可合并或重叠从而形成比来自单个传输器20的任何单个覆盖区域大的覆盖区域。如图3所示，第一区域26(区域1)、第二区域28(区域2)、第三区域30(区域3)和第四区域32(区域4)已经配置以提供比每一个别区域大的等效(或所需)覆盖区域33。应注意，在此配置中，每一接收器12可由于区域重叠的缘故而由多个传输器20供电。在两个或两个以上传输器20能够产生比在给定点处用于界定所述区域的最小值大的场强度时发生区域重叠。作为一实例，第三接收器RX3将从TX1和第三传输器TX3两者接收电力。此合并区域的概念可无限扩展以涵盖更大区域和不同的总体覆盖配置(即，并非圆形)。在峰窝式电话网络中，区域重叠对网络性能有害。然而，在RF电力的传输中，区域(小区)重叠并不对网络10性能有害。蜂窝式电话网络由于数据冲突的缘故而在重叠方面存在问题。RF电力网络10中数据的缺乏允许在不出现此问题的情况下实现小区重叠。确实出现的一个问题是相位抵消。这是在两个电磁(EM)波破坏性地干扰时引起的。此干扰可引起哑点。哑点是其中场强度低于所定义的最小值的区域。相位抵消可引起所界定区域内的哑点。作为一实例，可估计传输器应能够在20英尺处将所需场强度供应到接收器12。然而，如果含有接收器12的装置在距传输器20英尺的半径处被测试，那么可发现所述装置将在20英尺处工作，但7英尺与ll英尺之间存在一区域，在所述区域中场强度太低而不能操作所述装置。此区域称为哑点38。此实例在图4中说明。有若干方式来应对此问题。一种方法(其类似于简单的蜂窝式网络)是使重叠区域的传输器在不同频率或信道上。另一解决方案将是使重叠区域的传输器在不同偏振(例如水平的和垂直的)上。表1描述图3中的网络IO可如何经实施以减轻哑点。表1-用于减轻图3中的网络的哑点的方法<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>还可能使给定覆盖区域(26、28、30、32)中的天线22的偏振交替，使得天线22以重复方式从水平切换为垂直，而不采取重叠区域的偏振。为了实现此目的，必须将控制器36引入到网络10中以监视传输器20和/或天线22的操作。图5展示可实施此控制器36的一种方式。在此图示中，主控制器36用于控制网络10中所有传输器20和/或天线22的操作。控制器36的一个实施方案将含有中央处理单元(CPU55)或微控制器单元(MCU)和存储器40，如图20所示。这可通过使用微处理器或仅通过使用标准计算机来实现。控制器36的输出将连接到每一传输器20和/或天线22，所述传输器20和/或天线22每一者将含有用于接收数据和实施所需效果的构件。来自控制器36的通信链路可以有线连接或无线链接来实施。当使用无线链接时，控制器36含有收发器44和通信天线23，如图6a所示。每一传输器20和/或天线22也含有收发器44和通信天线23以接收和传输数据。实施切换方法的另一方式将是将控制器36集成到每一传输器20单元或节点中。控制器36接着可在有线连接上或通过使用无线链接来通信。这些控制器36单元展示于图6A中。控制器36单元将集成到传输器20和/或天线22中，因此控制器36的MCU或CPU55将是可接收和传输数据且还通过与传输器20和/或天线22通信而实施所需效果的构件。由独立式或集成到每一传输器20单元或节点中的控制器36给出的附加功能性允许使用较完善的方法来消除哑点。通过引入控制器36，每一区域了解其它区域的操作。由于这个原因，现在有可能改变区域的频率、偏振和/或形状。还有可能开启和关闭每一传输器20以形成脉冲网络10。表2概述若干用于消除使用图5和14中的网络10的哑点的可能的方法。表2-用于减轻图5和14中的网络的哑点的方法<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>作为一实例，图5中的网络10可用于将电力提供到核电站处的用以感测侵入者的周界传感器(perimetersensor)61。四个传输器可经配置以提供整个围栏线上的覆盖(所需覆盖区域33)。天线22可安装在塔架上且产生定向或全向图案。每一重叠区域可置于单独信道上。信道频率应隔开得足够远以避免干扰，尽管保持信道足够接近以使相同天线22设计可用于每一传输器20可能是有益的。见图19，其展示此安全系统66。具有一个以上频率的稍许简单的方式是使用完全相同的组件值和设计来制造每一传输器20。所属领域的技术人员了解，所有组件具有基于微小的制造偏差和对温度变化的相依性(其随组件而不同)的公差，例如+/-1或5%。因此，制造具有相同组件和设计的一个以上传输器20将导致传输器20由于制造偏差和公差的缘故而具有频率上的微小变化，其是由频率产生器和所输出的信号的振幅产生的。这些变化可源自以不同方式制造的组件，或者其可能是一个传输器20被置于所述传输器20变得比其它传输器稍热的位置中的结果。具有相同组件和设计的传输器20之间的微小差异将基于组件和设计的公差而实质上将传输器20置于稍许不同的频率或信道上。频率上的微小差异确保在空间中的给定点处，来自多个传输器20的信号将由于所传输频率上的微小差异的缘故而恒定地流进和流出，这意味着在某一时间，所传输的两个信号将相消性干扰，而在稍后时间，所传输的两个信号将相长性干扰。因此，平均的所接收RF电力将相同，就仿佛所传输的两个信号之间不存在干扰一样。如从表2和图5可看出，覆盖区域中的所有可能平面均通过以下方式而具有可用的RF电力使电力网络10中的RF电力传输器20针对RF电力传输天线22使用不同偏振，因此具有提供在所有平面中的电力。设计网络10以在所有平面中提供电力的另一方式是使用圆形偏振天线22来传输RF电力。圆形偏振天线22输出旋转信号，其实质上在水平与垂直平面以及之间的所有平面中均等地分配输出信号。圆形偏振天线22的输出可描述为围绕具有量值相等的水平(或X)和垂直(或Y)轴的圆旋转的向量。仅有有限量的电力由RF电力传输器20供应到天线22，因此X方向上可用的电力和Y方向上可用的电力必须增加由RF电力传输器20供应到天线22的总电力量。在圆形偏振中，X和Y轴量值相等，因此每一轴得到由RF电力传输器20供应到天线22的电力的一半，且所述量值增加由RF电力传输器20供应到天线22的总电力。因为X和Y轴量值相等，所以天线22向量将具有相同量值，而不论天线22向量在圆上指向哪个方位。这些向量可在图6B中看到。有2种实施此天线22的方法，即右旋偏振(RHP)和左旋偏振(LHP)。这指代天线22向量围绕如上所述由X和Y轴界定的圆旋转的方向。在RHP中，天线22向量从面向电力传播方向的角度来看以顺时针方向转动旋转。在LHP中，天线22向量从面向电力传播方向的角度来看以逆时针方向转动旋转。它们彼此相反，因此针对RHP的天线22设置不能从LHP天线22接收信号，且反之亦然。可以类似方式实施的偏振是椭圆形偏振。椭圆形偏振可以如上文描述圆形偏振相同的方式描述为向量围绕椭圆形旋转，只是椭圆形的X和Y轴不相等。如现在显而易见，圆形偏振是其中轴比等于1的一种特殊类型的椭圆形偏振。轴比是用作椭圆形偏振天线22的规格的数值表示，且描述轴的比率。轴比定义为至少为l,其中l是圆形偏振天线22的轴比。因为依据定义轴比不能小于1,所以结果取为具有较大量值的轴除以另一轴的量值。这意味着轴比4可具有X轴上4单位的量值，但Y轴上仅1的量值。或者，轴比4可具有Y轴上8单位的量值，但X轴上仅2的量值。椭圆形偏振天线22的另一参数是倾斜角，其是椭圆形的最大半径相对于X轴的角度。与圆形偏振天线22—样，天线22向量可在任一方向上旋转，从而使天线22成为RHP或LHP。并且，椭圆形偏振天线22中每一轴的量值总计为由RF电力传输器20供应到天线22的总电力。然而，轴的量值不相同，因此当向量围绕椭圆形旋转时，在某一平面中可用的电力将比垂直于所述平面的平面中多。这对于其中已知RF电力接收装置上的线性偏振天线22处于一个平面中的概率比同一天线22处于垂直平面中的概率大的系统66是有用的。当天线22处于其最可能的位置中时，大多数电力可用，但如果其碰巧不处于其最可能的位置中，装置仍能够接收电力。椭圆形偏振天线22展示于图7中。因此，可使用椭圆形偏振天线22来传输RF电力来实施本发明，其中传输椭圆形的轴比由RF电力接收天线22的偏振的概率设定。作为一实例，如果接收天线22垂直偏振的概率为0.75且水平偏振的概率为0.25，那么0.75乘所传输电力将被置于垂直偏振向量中而剩余0.25乘所传输电力将被置于水平偏振向量中。可看出，一般来说，被置于偏振向量中的电力量由接收天线22定向于所述平面中或处于与所述平面成某一角度内(例如但不限于45度)的概率直接设定。作为一实例，当使用RF电力收获对蜂窝式电话进行再充电时，蜂窝式电话将经定位使得RF电力收获天线22垂直定位(例如当蜂窝式电话在使用中或当蜂窝式电话夹在某人皮带上时)的概率比蜂窝式电话将位于某人口袋中且RF电力收获天线22位于水平平面中的概率高。因此，垂直平面中传输的RF电力量可能大于水平平面中传输的RF电力量以增加将较多电力供应到蜂窝式电话的概率。可针对所有RF电力传输天线22设置网络10以具有相同偏振、RHP或LHP，以具有带有不同偏振的不同RF电力传输天线22,或具有可在RHP与LHP之间交替(类似于表1和2所示)的RF电力传输天线22。还可能将椭圆形偏振RF电力传输天线22与线性偏振RF电力传输天线22混合以提供某一平面或区域中的较大覆盖范围。存在其它形式的RF电力传输天线22偏振，其可用于RF电力网络10中的RF电力传输天线22且包含(但不限于)双偏振、双圆形偏振、双椭圆形偏振或任何其它旋转或非旋转偏振。还可能电力网络10中的一个RF电力传输器20具有多个RF电力传输天线22，每一者具有不同偏振。应注意，例如(但不限于)圆形、椭圆形或双偏振的X轴和Y轴偏振分量可使用两个天线22来实施，每一天线22传输同相或异相信号，其中天线22偏振向量彼此正交。第4部分第3部分中描述的网络10的简化形式展示于图8中。在此情况下，用对多个天线22进行馈给的单个传输器20代替多个传输器20。覆盖区域26和28可能不重叠(如图所示)，或可能重叠。如图2中所说明，传输器20可包含在覆盖区域26中。网络10可经扩展以包含如图8所示的额外覆盖区域30和32。电力向天线22的分配可以许多方式实现；这些方式中的一者包含如图所示的平行馈给系统66。平行馈给系统66可通过将用于路由电力的装置48(例如，电力分离器、开关等)集成到传输器20中来实施。来自(例如)电力分离器的输出接着可每一者连接到具有相关联覆盖区域26、28、30、32的天线22。此网络10将再次遭受相位抵消，相位抵消又导致桠点。减轻此问题的一种方式将是使用与临时专利申请案60/656,165和相应的第11/256,892号非临时申请案"脉冲传输方法(PulseTransmissionMethod)"中提议的方法类似的方法，所述申请案以引用的方式并入本文中。所述申请案描述使用脉冲传输器20以帮助提到接收器12的效率。此脉冲方法也可与网络IO—起使用以消除哑点。脉冲网络10的一实例展示于图9中。控制器36控制传输器20的输出以依序对每一天线22加以脉冲以确保在给定时间仅一个天线22为现用的，或以不会同时激活重叠覆盖区域26、28的天线22但可同时激活非重叠覆盖区域的天线22的模式对每一天线22加以脉冲。因为在给定时间给定区域中仅一个天线22为现用的，所以不会由于区域重叠而发生相位抵消。仍存在由来自覆盖区域内的对象的反射引起的相位抵消。然而，此方法使由反射引起的相位抵消的影响减到最小，因为场恒定地改变其在接收器12上的入射角。作为一实例，在图9中，当区域1为现用时RX4将从左上方接收场，当区域2为现用时将从右上方接收场，当区域3为现用时将从左下方接收场，且最后当区域4为现用时将从右下方接收场。这意味着如果RX4由于反射而处于区域3的哑点中，那么其将最有可能不处于区域4的哑点中。这意味着接收器12将在此位置中从系统66俘获电力。此系统66减轻的另一问题是由多个接收器引起的遮蔽。在接收器相对于现用传输器20或天线22位于另一接收器后方时发生遮蔽。最接近传输器20或天线22的接收器将俘获相对于传输器20或天线22的所述角度处可用的大多数电力。这意味着处于后方的接收器将接收很少电力或不接收电力。此情况的--实例可在图9中看到。当区域2为现用时，RX2将在RX5上投射阴影，且RX5将接收很少电力或不接收电力。使用利用脉冲的RF电力网络IO消除了此问题。RX5将从区域2中的天线22接收很少电力或不接收电力。然而，当区域4变为现用时，RX5将接收电力。应注意，图9中的控制器36可用于改变天线22的频率、偏振或辐射图案，如第3部分中所描述。并且，如果发现有利，那么控制器36可集成到传输器20中。控制器36可与传输器20和/或天线22两者通信。类似于图9所示的网络10的测试网络经构造以检查RF电力网络10的益处。首先，覆盖区域界定为26.5英尺乘18.5英尺的房间42。这描绘于图10中。接着，检查用于测试网络的各种天线22以确定其各个覆盖区域。在所实施的测试网络中，使用接线天线46。对于接线天线46，图11展示针对特定电力电平的所测量覆盖区域50。可通过提高传输器20的电力电平来获得较大覆盖区域50。随着电力如此增加，覆盖区域50将保持其大体形状，然而，尺寸将增加。如图12中可见，使用一个角落处的单个接线天线46获得仅部分覆盖。为了提供较好覆盖，将以处于每一角落中的接线天线46来实施系统66以提供几乎整个房间42上的覆盖。图12展示每一角落中的接线提供的覆盖。四个接线天线46相同。图13展示由包含处于每一角落中的接线天线46的测试网络实现的覆盖。实现了几乎完全覆盖。菱形阴影线部分是所有四个覆盖区域重叠的区域。方格阴影线部分是三个覆盖区域重叠的区域，而斜纹阴影线部分是两个区域重叠的区域。白色区域是仅存在一个覆盖区域的区域。此网络IO如图9所示以单个传输器20来实施。传输器20从房间42/建筑物AC干线接收其电力，但也可由其它电力构件(来源)(例如，电池组)运作。传输器20具有集成的单刀四掷开关。传输器20的操作由控制器36监视，所述控制器36以微控制器实施。传输器20开关的输出每一者使用同轴电缆连接到各个天线22。控制器36用于将传输器20输出依序切换通过四个周界天线22以从每一天线22产生脉冲波形。实施方案展示遮蔽效应减小且几乎不存在由于上述原因引起的哑点。第5部分当需要更大覆盖区域时，第4部分中描述的网络10可经扩展以包含更多天线22，或图8或9所示的网络10可复制/重复。图9的网络10的复制/重复展示于图14中。然而，上述频率、偏振和脉冲解决方案可应用于此网络10，其使用控制器36来减轻干扰。作为一实例，如果使用脉冲方法，那么网络10可经设计以使得非重叠区域同时被供给能量。应注意，RF电力网络10具有胜于单个RF电力传输器20的明显优点。RF电力网络10由于来自多个RF电力传输器20的电力的可用性的缘故而在所需覆盖范围上提供较均匀的场强度(和电力密度)，且当网络10经适当设计以避免哑点和/或相位抵消时，多个RF电力传输器20电力相加以给出比单个RF电力传输器20高的电力。作为一实例，位于房间42的中心的单个RF电力传输器20与房间42的角落相比将在房间42的中心附近提供更大量的电力。随着传输器20与接收器12之间的距离增加，可用的电力量将以1除以距离的平方(oneoverdistancesquared)为因数减小。对于具有四个RF电力传输器(每一角落中一个)的RF电力网络10，当检査单个角落RF电力传输器20时，与房间42的中心相比将在房间42的角落附近存在更高可用电力。然而，当检查所有四个RF电力传输器20时，房间42的中心处的电力将由于由其它RF电力传输器20提供的额外电力的缘故而大于由单个RF电力传输器20提供的电力。因此，当接收器12从传输器20移开时，可用电力不会以1除以距离的平方为因数减小，其中所述距离是接收器12与传输器20之间的距离。可用电力可保持相同、可增加，或可以l除以距离的平方为因数减小。以需要图15所示的36乘30英尺的覆盖区域的房间42为一具体实例。20瓦传输器20位于房间42的中心处或坐标(18，15)处。通过检査灰度级颜色代码可看出，房间42中的RF电力收获装置能够在房间42中几乎任何位置处收获至少0.5毫瓦(mW),每一角落中的较小区域除外。由图15中的RF电力传输器20给出的覆盖区域也可使用本文描述的RF电力网络IO来实施。考虑图16所示的RF电力网络10，其中图15中的单个20瓦RF电力传输器20已被位于每一角落中的四个5瓦传输器20代替，其累积给出20瓦的所传输RF电力。如通过图16可看出，房间42中的RF电力收获装置现在能够在房间42中的任何地方收获至少lmW，其是可从图15中的单个20瓦RF电力传输器20获得的电力的两倍。因此，使用多个较低电力传输器20的RF电力网络10与单个RF电力传输器20相比以更均匀的覆盖为覆盖区域中的装置提供更多电力，同时维持相同的累积的所传输电力。当将图16的RF电力网络IO与图15中的单个RF电力传输器20相比时，可看出，图16的RF电力网络IO给出的电力是图15的单个RF电力传输器20的两倍。因此，以传输较少总或累积电力的RF电力网络10提供与单个RF电力传输器20相同的电力覆盖变为可能。图17展示与图16所示的相同的RF电力网络10，只是从每一RF电力传输器20传输的电力已从5瓦每传输器20降低到2.5瓦每传输器20。如图17所示，房间42中的RF电力收获装置现在能够在房间42中的任何地方收获至少0.5mW，其与可从图15中的单个20瓦RF电力传输器20获得的电力量相同。然而，图17中的RF电力网络IO传输的总或累积电力是图15所示的单个RF电力传输器20传输的电力的一半(或10瓦)，同时提供相同电力覆盖。应注意，以上实例中的RF电力网络IO使用具有定向增益的天线22来朝向房间42的中心聚集电力，而单个RF电力传输器20使用全向天线22。然而，电力比较是通过检查传递到天线22的电力来完成的，而不依赖于天线22的增益。本发明不限于定向天线22，且本文所示的结果对于所有类型的天线将产生类似结果。尽管已出于说明的目的在以上实施例中详细描述了本发明，但应了解，此细节仅用于所述目的，且所属领域的技术人员可在不脱离本发明的精神和范围的情况下在其中作出变化，本发明的精神和范围可由所附权利要求书描述。权利要求1.一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络，其包括第一节点，其用于在第一区域中以圆形偏振波传输电力；以及第二节点，其用于在第二区域中以圆形偏振波传输电力。2.—种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的具有带有偏振的RF接收天线的接收器的网络，其包括-第一节点，其用于在第一区域中以椭圆形偏振波传输电力；以及第二节点，其用于在第二区域中以椭圆形偏振波传输电力。3.根据权利要求2所述的网络，其中所述偏振波具有偏振向量，其轴比由所述RF接收天线的所述偏振的概率设定。4.一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法，其包括以下步骤在第一区域中以圆形偏振波从第一节点传输电力；以及在第二区域中以圆形偏振波从第二节点传输电力。5.—种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的具有带有偏振的RF接收天线的接收器的方法，其包括以下步骤在第一区域中以椭圆形偏振波从第一节点传输电力；以及在第二区域中以椭圆形偏振波从第二节点传输电力。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述偏振波具有偏振向量，其轴比由所述RF接收天线的所述偏振的概率设定。7.—种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络，其包括第一节点，其用于在第一区域中以双偏振波传输电力；以及第二节点，其用于在第二区域中以双偏振波传输电力。8.—种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法，其包括以下步骤在第一区域中以双偏振波从第一节点传输电力；以及在第二区域中以双偏振波从第二节点传输电力。9.一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络，其包括-第一节点，其具有用于在第一区域中以第一频率传输电力的组件；以及第二节点，其具有用于在第二区域中以第二频率传输电力的组件，由于所述第一和第二节点的所述组件中的公差，所述第二频率不同于所述第一频率。10.—种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法，其包括以下步骤在第一区域中用组件以第一节点的第一频率传输电力；以及在第二区域中用组件以第二节点的第二频率传输电力，由于所述第一和第二节点的所述分量中的公差，所述第二频率不同于所述第一频率。11.一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络，其包括第一节点，其用于在第一区域中在第一偏振上传输电力；以及第二节点，其用于在第二区域中在第二偏振上传输电力。12.—种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络，其包括第一节点，其用于在第一区域中传输具有第一偏振向量的电力；以及第二节点，其用于在第二区域中传输具有第二偏振向量的电力。13.—种用于将电力传输到将电力转换为电流的接收器的网络，其包括多个传输器，其共同使用第一总传输电力，并产生相当于使用第二总传输电力的单个电力传输器电力覆盖区域的电力覆盖区域，其中所述第一总传输电力小于所述第二总传输电力。14.一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法，其包括以下步骤用多个传输器产生一电力覆盖区域，所述多个传输器共同使用相当于使用第二总传输电力的单个电力传输器电力覆盖区域的第一总传输电力，其中所述第一总传输电力小于所述第二总传输电力；以及由所述电力覆盖区域中的所述接收器从所述多个传输器中的至少一者接收电力。15.—种用于电力传输的系统，其包括包含接收器天线的接收器；以及包含传输器天线的RF电力传输器，其中所述RF电力传输器传输RF电力，所述RF电力包含多个偏振分量，且所述接收器将所述RF电力转换为DC。16.根据权利要求15所述的系统，其中所述RF电力不包含数据。17.根据权利要求15所述的系统，其中所述RF电力传输器对所述RF电力的传输加以脉冲。18.根据权利要求15所述的系统，其中所述传输器天线包含一个以上天线。19.根据权利要求15所述的系统，其中所述接收器包含在传感器中。20.根据权利要求15所述的系统，其进一步包括一个以上接收器。21.根据权利要求15所述的系统，其中所述RF电力用于对至少一个电力存储组件进行充电。22.根据权利要求15所述的系统，其中所述RF电力用于直接对装置供电。23.根据权利要求15所述的系统，其包含控制器，所述控制器连接到所述传输器以切换所述天线的所述偏振。24.根据权利要求23所述的系统，其中所述控制器包含CPU或MCU和存储器。25.根据权利要求15所述的系统，其包含多个控制器和多个传输器，其中所述多个控制器中的一者与所述多个传输器中的一者相关联，且所述控制器彼此通信以协调每一传输器在给定时间的所述偏振。26.根据权利要求25所述的系统，其中每一传输器具有其在其中进行传输的相关联区域，且所述控制器控制其相关联传输器在其中进行传输的所述区域的所述偏振、频率或形状。27.根据权利要求26所述的系统，其中所述控制器用于形成关于所述RF电力的传输的脉冲网络。28.根据权利要求15所述的系统，其包含多个传输器，每一传输器以不同频率进行传输，每一传输器具有完全相同的组件、值和设计。29.—种用以感测侵入者的安全系统，其包括用以感测所述侵入者的围绕一参数设置的多个传感器，每一传感器具有用以接收RF无线能量并将其转换为电流以对所述传感器供电的RF无线接收器；以及用以将无线RF能量提供到所述接收器的多个传输器。30.—种用于电力传输的方法，其包括以下步骤-用具有传输器天线的RF电力传输器以无线方式传输具有多个偏振分量的RF电力；在具有接收器天线的接收器处接收所述无线RF电力；以及通过所述接收器将所述RF电力转换为DC。全文摘要一种用于将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的网络包含第一节点，其用于在第一区域中以圆形偏振波传输电力。所述网络包含第二节点，其用于在第二区域中以圆形偏振波传输电力。或者，使用椭圆形偏振波或双偏振波，或使用不同频率，或使用不同偏振，或使用不同偏振向量。还揭示一种将电力传输到将所述电力转换为电流的接收器的方法。文档编号H04B1/10GK101375509SQ200780003853公开日2009年2月25日申请日期2007年1月29日优先权日2006年1月31日发明者丹尼尔·W·哈里斯特,查尔斯·E·格林,约翰·G·希勒申请人:鲍尔卡斯特公司