相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)是發(fā)明申請(qǐng)，其要求在2014年10月31日提交的名稱為“distancewirelesschargingusingchargingstations”的同時(shí)待審美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/073,448、在2014年11月28日提交的名稱為“wirelesspowertransferasappliedtosolarpanels”的同時(shí)待審美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/085,450、在2015年3月6日提交的名稱為“wirelesspowertransferusingelectromagneticwavesalignment”的同時(shí)待審美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/129,325以及在2015年3月20日提交的名稱為“wirelesspowertransmission”的同時(shí)待審美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/136,142的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將它們?nèi)坎⑷氡疚摹?/p>

本公開總體涉及無(wú)線能量傳輸，更具體地，涉及使用電磁波對(duì)齊的無(wú)線能量傳輸?shù)挠行到y(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

便攜式設(shè)備的增加的處理和連接能力已經(jīng)導(dǎo)致這些設(shè)備的能耗的相應(yīng)增加。此外，便攜式設(shè)備可以存儲(chǔ)多少能量有實(shí)際的物理限制，因此需要頻繁地對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行充電。為便攜式設(shè)備供電的有繩解決方案受限部分是由于電力電纜和設(shè)備之間的連接器缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、充電電纜的重量和可靠性、操作環(huán)境(例如水下或危險(xiǎn)區(qū)域)的限制、以及有繩解決方案強(qiáng)加于移動(dòng)性的一般限制所造成的。

便攜式設(shè)備的無(wú)線充電先前由諸如電感或電容耦合之類的近場(chǎng)技術(shù)而限制在短距離(例如，厘米數(shù)量級(jí))上。使用激光或微波束的遠(yuǎn)場(chǎng)技術(shù)涉及危險(xiǎn)的高功率水平，特別是在包括人類在內(nèi)的環(huán)境中。激光和微波束通常也限于視距應(yīng)用。

便攜式設(shè)備的功能的改進(jìn)也有助于實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)(iot)的環(huán)境，其中大型和密集的設(shè)備部署可以集中地共享信息。然而，先前的解決方案不能高效地為iot環(huán)境中的設(shè)備供電，在該iot環(huán)境中的設(shè)備要求移動(dòng)性且具有顯著不同的功耗要求。類似地，增加射頻識(shí)別(rfid)標(biāo)簽的使用需要在無(wú)繩情況下為移動(dòng)環(huán)境中的設(shè)備供電、使用危險(xiǎn)的高功率水平、或?qū)τ糜趯?duì)rfid標(biāo)簽充電的充電站的放置施加不必要限制的高效方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

將清楚的是，本文所公開的實(shí)施例至少包括以下內(nèi)容。在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于無(wú)線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)包括：跟蹤模塊，被配置為確定可通電設(shè)備對(duì)入射到所述可通電設(shè)備上的能量束的設(shè)備響應(yīng)，所述能量束包括一個(gè)或多個(gè)電磁(em)波。第一波束成形模塊被配置為對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)em波中的第一em波進(jìn)行定向以對(duì)所述可通電設(shè)備供電。第二波束成形模塊與所述第一波束成形模塊物理分離，并且被配置為對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)em波中的第二em波進(jìn)行定向以對(duì)所述可通電設(shè)備供電，其中所述第一em波具有與所述第二em波的第二基頻相等的第一基頻。相位對(duì)齊模塊被配置為在所述設(shè)備處將所述第一em波的第一相位與所述第二em波的第二相位對(duì)齊。處理模塊被配置為與所述跟蹤模塊、所述第一波束成形模塊、所述第二波束成形模塊和所述相位對(duì)齊模塊中的至少一個(gè)進(jìn)行通信，以根據(jù)所述設(shè)備響應(yīng)來(lái)使所述可通電設(shè)備接收的接收功率水平最大化。所述接收功率水平與由包括所述第一em波的第一能量束和包括所述第二em波的第二能量束形成的能量束的發(fā)射功率水平成正比。

用于無(wú)線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)的備選實(shí)施例包括以下特征之一或其任意組合。頻率管理模塊被配置為通過(guò)使用無(wú)線注入鎖定(wil)來(lái)將所述第二基頻對(duì)齊為等于所述第一基頻。極化對(duì)齊模塊被配置為將所述第一em波的第一極性與所述第二em波的第二極性對(duì)齊。所述第一能量束和所述第二能量束中的每一個(gè)能量束是窄角度束。所述第一能量束和所述第二能量束中的每一個(gè)能量束還包括多個(gè)頻率，所述多個(gè)頻率分別與所述第一基頻和所述第二基頻成比例相關(guān)。所述處理模塊被配置為從所述可通電設(shè)備接收接收信號(hào)強(qiáng)度指示(rssi)，并且所述處理模塊被配置為調(diào)整所述跟蹤模塊、所述第一波束成形模塊、所述第二波束成形模塊和所述相位對(duì)齊模塊中的一個(gè)或多個(gè)以使rssi值最大化。所述處理模塊被配置為從所述可通電設(shè)備接收遙測(cè)數(shù)據(jù)。所述處理模塊被配置為與所述第一波束成形模塊進(jìn)行通信，第二處理模塊被配置為與所述第二波束成形模塊進(jìn)行通信，并且所述處理模塊被配置為與所述第二處理模塊進(jìn)行通信。

在另一實(shí)施例中，一種用于無(wú)線能量傳輸?shù)姆椒òǎ盒纬啥鄠€(gè)能量束，每一個(gè)能量束包括一個(gè)或多個(gè)電磁em波，其中每一個(gè)em波具有與所述多個(gè)能量束中的另一個(gè)能量束的另一個(gè)em波的基頻相同的基頻。跟蹤可通電設(shè)備對(duì)入射在所述可通電設(shè)備上的多個(gè)能量束的設(shè)備響應(yīng)。對(duì)所述多個(gè)能量束中的每一個(gè)能量束的一個(gè)或多個(gè)em波進(jìn)行定向以對(duì)所述可通電設(shè)備供電。將所述多個(gè)能量束中的至少一個(gè)能量束的所述一個(gè)或多個(gè)em波的相應(yīng)相位與所述多個(gè)能量束中的另一個(gè)能量束的另一個(gè)em波的另一相位對(duì)齊。通過(guò)針對(duì)所述多個(gè)能量束中的至少一個(gè)能量束優(yōu)化所述一個(gè)或多個(gè)em波的定向和所述一個(gè)或多個(gè)em波的相位的對(duì)齊，來(lái)根據(jù)所述設(shè)備響應(yīng)使所述可通電設(shè)備接收的接收功率水平最大化。

用于無(wú)線能量傳輸?shù)姆椒ǖ膫溥x實(shí)施例包括以下特征之一或其任意組合。使用無(wú)線注入鎖定(wil)將每一個(gè)能量束的每一個(gè)em波的相同基頻彼此鎖定。wil包括調(diào)制場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)的基板電壓以改變諧振電路的偏置電流。將所述多個(gè)能量束中的所述至少一個(gè)能量束的所述一個(gè)或多個(gè)em波的相應(yīng)極性與所述多個(gè)能量束中的所述另一個(gè)能量束的所述另一個(gè)em波的另一極性對(duì)齊。所述設(shè)備響應(yīng)包括從所述可通電設(shè)備接收背向散射的em波作為接收信號(hào)強(qiáng)度指示符(rssi)。將所述多個(gè)能量束中的所述至少一個(gè)能量束的每一個(gè)em波的相應(yīng)極性與所述多個(gè)能量束中的另一個(gè)能量束的em波對(duì)齊。從所述可通電設(shè)備接收遙測(cè)數(shù)據(jù)以調(diào)整所述多個(gè)能量束中的每一個(gè)能量束的發(fā)射功率水平。

在另一實(shí)施例中，一種用于無(wú)線通信的方法包括：形成多個(gè)能量束，每一個(gè)能量束包括一個(gè)或多個(gè)電磁em波。使用無(wú)線注入鎖定wil將所述多個(gè)能量束中的至少一個(gè)能量束的每一個(gè)em波的相應(yīng)基頻與所述多個(gè)能量束中的另一個(gè)能量束的em波的基頻進(jìn)行匹配。跟蹤多個(gè)可通電設(shè)備中的每一個(gè)可通電設(shè)備對(duì)入射到所述可通電設(shè)備上的多個(gè)能量束的設(shè)備響應(yīng)。對(duì)所述多個(gè)能量束中的每一個(gè)能量束的一個(gè)或多個(gè)em波進(jìn)行定向以對(duì)至少一個(gè)可通電設(shè)備供電。將所述多個(gè)能量束中的所述至少一個(gè)能量束的每一個(gè)em波的相應(yīng)相位與所述多個(gè)能量束中的所述另一個(gè)能量束的另一個(gè)em波的另一相位對(duì)齊。通過(guò)優(yōu)化所述多個(gè)能量束中的至少一個(gè)能量束的每一個(gè)em波的相位的對(duì)齊，來(lái)根據(jù)可通電設(shè)備的相應(yīng)設(shè)備響應(yīng)使所述多個(gè)可通電設(shè)備中的每一個(gè)可通電設(shè)備接收的接收功率水平最大化。

用于無(wú)線通信的方法的備選實(shí)施例包括以下特征之一或其任意組合。在功率接入點(diǎn)處從所述多個(gè)可通電設(shè)備中的至少一個(gè)可通電設(shè)備接收遙測(cè)數(shù)據(jù)，所述功率接入點(diǎn)能夠執(zhí)行以下至少一項(xiàng)：跟蹤所述設(shè)備響應(yīng)中的一個(gè)設(shè)備響應(yīng)、形成所述多個(gè)能量束中的一個(gè)能量束、以及將所述多個(gè)能量束中的至少兩個(gè)能量束的每一個(gè)em波的相位對(duì)齊。將所述多個(gè)能量束中的所述至少一個(gè)能量束的所述一個(gè)或多個(gè)em波的相應(yīng)極性與所述多個(gè)能量束中的所述另一能量束的所述另一個(gè)em波的另一個(gè)極性對(duì)齊。所述至少一個(gè)能量束在時(shí)間共享的基礎(chǔ)上被定向到所述多個(gè)可通電設(shè)備中的多于一個(gè)的可通電設(shè)備。所述至少一個(gè)能量束響應(yīng)于所述多個(gè)可通電設(shè)備中的一個(gè)可通電設(shè)備的重定位而被定向到新的可通電設(shè)備。

附圖說(shuō)明

通過(guò)示例的方式示出本發(fā)明并且本發(fā)明不受附圖限制，在附圖中相似附圖標(biāo)記指示相似元件。為了簡(jiǎn)潔和清楚，示出附圖中的元件，但是這些元件不必按比例繪制。

圖1是用于無(wú)線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。

圖2是包括多個(gè)可通電設(shè)備在內(nèi)的用于無(wú)線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)的示意圖。

圖3是圖2的系統(tǒng)的示意圖，其中多個(gè)能量束被重配置為適于可通電設(shè)備的改變。

圖4是圖3的系統(tǒng)的示意圖，其中能量束的子集在多個(gè)可通電設(shè)備之間在時(shí)間上共享。

圖5是功率接入點(diǎn)的功能框圖。

圖6是功率接入點(diǎn)的示意圖。

圖7是功率接入點(diǎn)的通信部分的示意圖。

圖8是傳送用于無(wú)線注入鎖定的正交信號(hào)的一對(duì)功率接入點(diǎn)的示意圖。

圖9是相對(duì)于注入鎖定頻率的基頻偏移的曲線圖。

圖10是用于無(wú)線注入鎖定的電路的示意圖。

圖11是可通電設(shè)備的示意圖。

圖12是接收機(jī)控制器的示意圖。

圖13是用于無(wú)線能量傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D表示。

具體實(shí)施方式

本文描述的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例提供了將能量(例如，電力)從能量源到多個(gè)可通電設(shè)備(包括例如rfid標(biāo)簽、智能電話和游戲控制器)的高效傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)將電磁(em)波的方向、頻率和相位在多個(gè)能量束內(nèi)對(duì)齊，可以從相距高達(dá)五米的位置處對(duì)多個(gè)可通電設(shè)備供電。在另一個(gè)實(shí)施例中，能量傳輸超過(guò)五米到達(dá)設(shè)備。當(dāng)設(shè)備能夠接收輻射的em波以為設(shè)備操作提供能量時(shí)，該設(shè)備被認(rèn)為是可通電的。設(shè)備不需要存儲(chǔ)所接收的能量，但是在一些實(shí)施例中，設(shè)備將存儲(chǔ)所接收的能量的至少一部分。

在每個(gè)可通電設(shè)備處接收的能量通過(guò)至少一個(gè)可通電設(shè)備與能量束發(fā)射機(jī)(例如功率接入點(diǎn))之一之間的通信來(lái)優(yōu)化。這種高效的能量傳輸使得能夠?qū)崿F(xiàn)iot系統(tǒng)，其中各個(gè)可通電設(shè)備(和/或多個(gè)相同類型的設(shè)備)彼此通信，并且以最小的空間限制或?qū)γ總€(gè)設(shè)備的移動(dòng)的最小限制而保持被供電。

參考圖1，用于無(wú)線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)的實(shí)施例10向iot12提供能量(例如“電力”)，iot12包括例如蜂窩電話14a、平板電腦14b、智能手表14c、立體聲音響14d和計(jì)算機(jī)14e?？赏娫O(shè)備14a至14e(統(tǒng)稱為14)僅僅是說(shuō)明性的，并且不應(yīng)被認(rèn)為限制將包括在iot12中的潛在設(shè)備。在一個(gè)示例中，所有設(shè)備14都是相同類型的。在另一示例中，設(shè)備14是諸如rfid標(biāo)簽的低功率設(shè)備。在另一示例中，設(shè)備14是諸如電動(dòng)輪椅的高功率設(shè)備。各種實(shí)施例用一個(gè)或多個(gè)不需要彼此關(guān)聯(lián)也不相互通信的設(shè)備14來(lái)替代iot12。

iot12的設(shè)備14從多個(gè)功率接入點(diǎn)16a、16b和16c(統(tǒng)稱為16)接收能量。每個(gè)功率接入點(diǎn)16a、16b和16c發(fā)射相應(yīng)的能量束18a、18b和18c(統(tǒng)稱為18)，其中每個(gè)能量束具有至少一個(gè)em波。至少兩個(gè)能量束的每個(gè)em波被定向(例如聚焦)到設(shè)備14之一的接收位置，以優(yōu)化由這一個(gè)設(shè)備接收的能量。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)齊在接收位置處聚焦的每個(gè)能量束的每個(gè)em波的頻率和相位，形成相干能量泡20a。在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)齊每個(gè)能量束的每個(gè)em波的頻率、相位和極性形成能量泡20a。包括極性的對(duì)齊進(jìn)一步增加了相干能量泡20a中的能量，并且因此增加了位于其中的設(shè)備的接收功率水平。

在各個(gè)實(shí)施例中，能量束是窄角度束。在本公開的上下文中使用的術(shù)語(yǔ)“窄角度束”包括筆形束和扇形束。筆形束具有窄(相對(duì)于束長(zhǎng)而言)圓錐形或圓柱形橫截面。扇形束在方位角方向上具有窄的寬度，并且在高度方向上具有相對(duì)寬的寬度。

對(duì)齊每個(gè)em波的頻率意味著使每個(gè)em波的基頻對(duì)齊(例如，相干協(xié)調(diào)(cohere))，以“等于”例如由主設(shè)備產(chǎn)生的另一參考頻率?；l是通過(guò)振蕩產(chǎn)生的最低頻率，與其諧波不同。當(dāng)em波的基頻通過(guò)控制方法或電路(例如wil)對(duì)齊以等于另一頻率時(shí)，基頻被認(rèn)為是“鎖定的”。當(dāng)em波的基頻沒(méi)有被鎖定時(shí)，它被認(rèn)為是“自由運(yùn)行”的。在其中兩個(gè)或更多個(gè)em波均包括與它們各自的基頻成比例相關(guān)的多個(gè)頻率的各種實(shí)施例中，鎖定到另一個(gè)主頻的基頻將有效地將一個(gè)em波的基礎(chǔ)且成比例相關(guān)的頻率分量鎖定到另一個(gè)em波的相應(yīng)的基礎(chǔ)且成比例相關(guān)的頻率分量。

當(dāng)相應(yīng)的頻率、相位或極性彼此“基本相等”或在合理的制造和環(huán)境公差內(nèi)時(shí)，基頻的頻率、相位或極性被認(rèn)為“等于”另一基頻的相應(yīng)頻率、相位或極性。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，由于制造和環(huán)境公差的組合而導(dǎo)致的相應(yīng)頻率、相位或極性中的一個(gè)或多個(gè)中的百分之2的對(duì)齊誤差是合理的。

為了清楚的說(shuō)明，圖1中將相干能量泡20a示出為與iot12環(huán)境相鄰，并且由三個(gè)能量束18形成。實(shí)際上，每個(gè)相干能量泡由至少兩個(gè)能量束形成，并且聚焦在設(shè)備14之一上的某個(gè)點(diǎn)(例如，接收天線)處，以使該設(shè)備的接收功率最大化。在一個(gè)實(shí)施例中，形成多于一個(gè)相干能量泡，其中每個(gè)相干能量泡聚焦在不同的設(shè)備上。在另一個(gè)實(shí)施例中，在多個(gè)設(shè)備之間在時(shí)間上共享至少一個(gè)相干能量泡。

功率接入點(diǎn)16向可通電設(shè)備14發(fā)送足夠的能量水平的范圍22部分地取決于設(shè)備14需要接收的所需功率、用于形成相干能量泡的能量束18的數(shù)量、對(duì)每個(gè)能量束18的功率的限制(例如由于基于對(duì)活生物體的安全操作水平的fcc限制而導(dǎo)致的限制)、以及用于傳輸能量的傳輸介質(zhì)的吸收特性。在一個(gè)實(shí)施例中，針對(duì)每個(gè)能量束使用100mw的發(fā)射功率來(lái)實(shí)現(xiàn)5米的范圍22。在其他實(shí)施例中，通過(guò)組合額外的能量束18形成相干能量泡來(lái)產(chǎn)生大于5米的范圍22。

在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)通信介質(zhì)24的通信來(lái)調(diào)節(jié)由每個(gè)能量束18傳送的能量。通信介質(zhì)24通過(guò)路徑28將iot12中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備14連接到相應(yīng)路徑26a、26b和26c(統(tǒng)稱為26)上的一個(gè)或多個(gè)功率接入點(diǎn)16a、16b和16c。在各種實(shí)施例中，通信介質(zhì)24是諸如背板之類的物理結(jié)構(gòu)。在其他實(shí)施例中，通信介質(zhì)是由能量束18使用的相同的介質(zhì)。在一個(gè)示例中，通信介質(zhì)是空氣(例如，地面環(huán)境)。在另一示例中，通信介質(zhì)至少是在軌道高度或外太空中發(fā)現(xiàn)的部分真空。在另一個(gè)示例中，通信介質(zhì)是淡水或鹽水。在另一個(gè)實(shí)施例中，通信介質(zhì)是房屋上的屋頂材料，功率接入點(diǎn)從房屋外部的太陽(yáng)能電池板收集能量，并且設(shè)備14通過(guò)屋頂材料接收能量以進(jìn)一步在房屋內(nèi)配電。

在各種實(shí)施例中，每個(gè)能量束18中的每個(gè)em波對(duì)齊到單個(gè)基頻以增加每個(gè)設(shè)備所接收的能量。在其中通信介質(zhì)24具有相對(duì)于傳輸頻率的顯著的能量吸收特性的各種實(shí)施例中，在每個(gè)波束內(nèi)使用多于一個(gè)頻率，其中波束內(nèi)的每個(gè)頻率與基頻成比例相關(guān)。

在各種實(shí)施例中，設(shè)備14和功率接入點(diǎn)16之間的通信由作為主設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備控制，由作為主功率接入點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)功率接入點(diǎn)控制，或者在無(wú)主設(shè)備的場(chǎng)景中被控制(例如，獲得迭代解)。使用設(shè)備14和功率接入點(diǎn)16之間的通信來(lái)優(yōu)化(例如最大化)從功率接入點(diǎn)16到設(shè)備14的功率傳輸。例如，每個(gè)波束18被定向(例如，轉(zhuǎn)向)到一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，以最大化從相應(yīng)設(shè)備傳送到至少一個(gè)功率接入點(diǎn)16的在相應(yīng)設(shè)備處接收的能量水平。類似地，由功率接入點(diǎn)16調(diào)節(jié)每個(gè)能量束18的相位，以最大化在相應(yīng)設(shè)備處接收的能量水平。在一些實(shí)施例中，每個(gè)能量束18的極性也被對(duì)齊以最大化在相應(yīng)設(shè)備處接收的能量。通過(guò)路徑26和28以及通過(guò)介質(zhì)24的通信包括例如使用ieee802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)、ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)、標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)、ieee802.15.4標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)、專有通信協(xié)議、任意有線或無(wú)線通信協(xié)議或前述的任意組合。

利用以下示例實(shí)施例進(jìn)一步舉例說(shuō)明對(duì)齊能量束18的頻率、相位和方向以為設(shè)備供電的優(yōu)點(diǎn)。該實(shí)施例假定了從單個(gè)可通電設(shè)備到六個(gè)功率接入點(diǎn)的平均距離為五米的房間。在沒(méi)有本公開的優(yōu)點(diǎn)的情況下，該設(shè)備將從每個(gè)功率接入點(diǎn)接收“prx”瓦特的功率。在設(shè)備處接收的功率由以下等式定義，其中“ptx”是以瓦特為單位的發(fā)射功率，“gtx”是發(fā)射機(jī)天線線性增益，“grx”是接收機(jī)天線線性增益，“λ”是em波的以米為單位的波長(zhǎng)，“r”是發(fā)射機(jī)(例如在功率接入點(diǎn)中)和接收機(jī)(例如設(shè)備中)之間的以米為單位的距離：

prx＝[ptx*gtx*grx*λ²]/[4πr]²

在該示例實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)天線提供具有垂直零點(diǎn)(由單個(gè)偶極天線提供)的方位全向性方向圖，其中增益大約為6db。接收天線在具有單位增益的所有三個(gè)物理維度中都具有全向性方向圖。發(fā)射機(jī)操作在2.4ghz，波長(zhǎng)為0.125米，發(fā)射功率為0.5w。因此，該示例實(shí)施例從每個(gè)功率接入點(diǎn)在設(shè)備處提供8μw的接收功率，或者從六個(gè)非相干功率接入點(diǎn)提供48μw的總功率“ptotal”。

現(xiàn)在參考一個(gè)修改的實(shí)施例，其中六個(gè)功率接入點(diǎn)中的每一個(gè)被相干協(xié)調(diào)到單個(gè)頻率，并且在設(shè)備處同相到達(dá)，在該設(shè)備處接收的功率由下式給出：

ptotal＝[(prx1)^0.5+(prx2)^0.5+(prx3)^0.5+(prx4)^0.5+(prx5)^0.5+(prx6)^0.5]²

具有相干頻率和相位的修改實(shí)施例向設(shè)備提供288μw的總功率。在具有相干頻率和相位的另一修改實(shí)施例中，其中使用具有六個(gè)元素的相控陣天線將每個(gè)能量束定向到設(shè)備，則總接收功率由下式給出：

ptotal＝n²*[(prx1)^0.5+(prx2)^0.5+(prx3)^0.5+(prx4)^0.5+(prx5)^0.5+(prx6)^0.5]²

因此，針對(duì)六元相控陣發(fā)射機(jī)和設(shè)備處的相干頻率和相位的總接收功率為10.36mw-與使用非定向(例如全向)也沒(méi)有在頻率和相位上相干的能量束所接收的功率相比提高了216倍。

圖2、圖3和圖4示出了三個(gè)實(shí)施例，其中能量束18被重配置以形成跟蹤多個(gè)設(shè)備的改變位置的相干能量泡。參考圖1和圖2，圖2的實(shí)施例30包括圖1的三個(gè)功率接入點(diǎn)16a、16b和16c，其發(fā)射相應(yīng)的能量束18a、18b和18c以形成相干能量泡20a。第四功率接入點(diǎn)16d向相干能量泡20a發(fā)射能量束18d。與上述圖1的描述一樣，能量泡20a與可通電設(shè)備的接收天線重合。為了在相干能量泡20a處接收到相同的所需總能量而言，每個(gè)能量束18a、18b、18c和18d的能量低于圖1中的每個(gè)相同能量束18a、18b和18c的能量。在一個(gè)實(shí)施例中，能量束18a、18b、18c和18d中的至少一個(gè)的能量是彼此不同的能量束，其中在相干能量泡20a處接收到相同的總能量。在另一個(gè)實(shí)施例中，能量束18a、18b、18c和18d的總能量增加或減小以匹配從相干能量泡20a接收能量的設(shè)備的要求。

圖2還示出了由功率接入點(diǎn)16e和16f形成的第二相干能量泡20b的位置，所述功率接入點(diǎn)16e和16f向相干能量泡20b發(fā)射相應(yīng)的能量束18e和18f。分配能量束18以形成相干能量泡20a和20b基于一個(gè)或多個(gè)設(shè)備14與一個(gè)或多個(gè)功率接入點(diǎn)16之間的通信。在一個(gè)實(shí)施例中，與相干能量泡20a和20b相關(guān)聯(lián)的各個(gè)設(shè)備將它們的能量需求傳達(dá)給用作主功率接入點(diǎn)的功率接入點(diǎn)16a。功率接入點(diǎn)16a與剩余的功率接入點(diǎn)通信，以將它們各自的能量束定向到與相干能量束20a和20b相關(guān)聯(lián)的各個(gè)設(shè)備。具體地，基于相應(yīng)設(shè)備的近期能量要求、到各個(gè)設(shè)備的距離或其他因素，將能量束18d定向到相干能量泡20a而不是相干能量泡20b。在與相干能量泡20a相關(guān)聯(lián)的設(shè)備包括存儲(chǔ)能量的能力的一個(gè)示例中，當(dāng)與相干能量泡20a相關(guān)聯(lián)的設(shè)備被充分地充電時(shí)，能量束18d將被重定向到相干能量泡20b。

根據(jù)各種實(shí)施例，根據(jù)以下中的一個(gè)或多個(gè)將功率接入點(diǎn)的子集中的功率接入點(diǎn)選為功率接入點(diǎn)的子集中的主功率接入點(diǎn)：選舉算法，如領(lǐng)導(dǎo)選舉算法；隨機(jī)或偽隨機(jī)選擇；確定功率接入點(diǎn)的子集中的哪一個(gè)功率接入點(diǎn)最接近(例如通過(guò)rssi度量)設(shè)備中的特定設(shè)備；確定功率接入點(diǎn)的子集中的哪一個(gè)功率接入點(diǎn)最接近功率接入點(diǎn)的子集的質(zhì)心；以及確定主功率接入點(diǎn)的其他技術(shù)。在一些實(shí)施例中，將功率接入點(diǎn)的子集中最接近特定設(shè)備的功率接入點(diǎn)選為主功率接入點(diǎn)降低了確定需要將功率接入點(diǎn)中的新功率接入點(diǎn)確定為主功率接入點(diǎn)的可能性。在其他實(shí)施例中，將功率接入點(diǎn)的子集中與功率接入點(diǎn)的子集的質(zhì)心最接近的功率接入點(diǎn)選為主功率接入點(diǎn)提供了一個(gè)中心位置，從該中心位置無(wú)線發(fā)射使功率接入點(diǎn)的子集能夠使用公共基頻(例如用于鎖定基頻)的信號(hào)。

在功率接入點(diǎn)的第一子集被啟用以對(duì)相應(yīng)的第一個(gè)設(shè)備供電并且功率接入點(diǎn)的第二子集被啟用以對(duì)相應(yīng)的第二個(gè)設(shè)備供電的一些實(shí)施例中，功率接入點(diǎn)的第一子集和功率接入點(diǎn)的第二子集中的每一個(gè)選擇相應(yīng)的主功率接入點(diǎn)。主功率接入點(diǎn)將向相應(yīng)子集內(nèi)的其他功率接入點(diǎn)(例如從功率接入點(diǎn))發(fā)射信號(hào)，以將每個(gè)從功率接入點(diǎn)的基頻鎖定到主功率接入點(diǎn)的頻率。如此，子集內(nèi)的每個(gè)功率接入點(diǎn)以彼此相干的鎖定基頻進(jìn)行操作。在一些實(shí)施例中，功率接入點(diǎn)的第一子集和功率接入點(diǎn)的第二子集獨(dú)立地操作，包括使用相應(yīng)的鎖定基頻。在其他實(shí)施例中，所有功率接入點(diǎn)被配置為通過(guò)選擇單個(gè)主功率接入點(diǎn)來(lái)在單個(gè)鎖定的基頻下操作。

在其中功率接入點(diǎn)的第一子集和功率接入點(diǎn)的第二子集使用相應(yīng)的鎖定基頻進(jìn)行操作的一些實(shí)施例中，每個(gè)鎖定基頻處于相同的頻帶內(nèi)，例如工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ism)頻帶之一。在另外的實(shí)施例中，功率接入點(diǎn)的第一子集的相應(yīng)鎖定基頻和功率接入點(diǎn)的第二子集的相應(yīng)鎖定基頻選擇性地在不同的部分中，例如頻帶的多個(gè)信道中的不同的信道中。

在功率接入點(diǎn)的第一子集和功率接入點(diǎn)的第二子集使用相應(yīng)的鎖定基頻進(jìn)行操作的各種實(shí)施例中，功率接入點(diǎn)的第一子集的相應(yīng)鎖定基頻和功率接入點(diǎn)的第二子集的相應(yīng)鎖定基頻處于不同的頻帶中，例如在不同的ism頻帶中。

在功率接入點(diǎn)的第一子集和功率接入點(diǎn)的第二子集使用相應(yīng)的鎖定基頻進(jìn)行操作的一些實(shí)施例中，選擇性地選擇功率接入點(diǎn)的第一子集的相應(yīng)鎖定基頻和功率接入點(diǎn)的第二子集的相應(yīng)鎖定基頻，以例如通過(guò)最大化各個(gè)設(shè)備的平均rssi來(lái)最小化對(duì)各個(gè)設(shè)備的供電的干擾。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，示出了其中與相干能量泡20b相關(guān)聯(lián)的設(shè)備被重新定位的實(shí)施例40，其中相干能量泡的相應(yīng)重新定位被示出為20c。在另一個(gè)實(shí)施例中，相干能量泡20b與停用的設(shè)備(或處于睡眠模式并因此不需要進(jìn)一步的功率的設(shè)備)相關(guān)聯(lián)，并且相干能量泡20c對(duì)應(yīng)于新激活的設(shè)備。繼續(xù)圖2中的實(shí)施例30的示例通信協(xié)議，其中功率接入點(diǎn)16a是主功率接入點(diǎn)，與相干能量泡20c相關(guān)聯(lián)的設(shè)備與功率接入點(diǎn)16a通信，功率接入點(diǎn)16a然后重定向能量束18a。功率接入點(diǎn)16a還與功率接入點(diǎn)16e和16f通信以重定向相應(yīng)的能量束18e和18f，從而形成相干能量泡20c。在一個(gè)示例中，功率接入點(diǎn)16a還與功率接入點(diǎn)16b、16c和16d中的至少一個(gè)通信以增加它們各自的發(fā)射能量，使得相干能量泡20a處的總功率不會(huì)由于能量束18a的重定向而改變。

圖4示出了其中與相干能量泡20b和20c相關(guān)聯(lián)的設(shè)備都需要接收能量的實(shí)施例50。在實(shí)施例50中，對(duì)于需要能量的各個(gè)設(shè)備的數(shù)量和能量要求，沒(méi)有足夠數(shù)量的功率接入點(diǎn)。在該示例中，與相干能量泡20a相關(guān)聯(lián)的設(shè)備需要四個(gè)能量束。因此，功率接入點(diǎn)16e和16f以時(shí)間共享的方式共享它們的能量束，以利用能量束18e和18f形成相干能量泡20b，并且利用能量束18g和18h形成相干能量泡20c。能量束在相干能量泡沫20b和20c之間共享的時(shí)間百分比被調(diào)整為例如滿足各個(gè)設(shè)備的能量要求，或平衡各個(gè)設(shè)備的充電速率。

在一些實(shí)施例中，使得功率接入點(diǎn)中的每一個(gè)能夠以相應(yīng)的功率模式操作。根據(jù)各種實(shí)施例，相應(yīng)的功率模式包括以下中的一個(gè)或多個(gè)：關(guān)閉；睡眠；待機(jī)；活動(dòng)：以及其他功率模式。以下是對(duì)各個(gè)功率模式的操作或行為的實(shí)施例的示例描述。當(dāng)功率接入點(diǎn)之一的相應(yīng)功率模式關(guān)閉時(shí)，功率接入點(diǎn)不活動(dòng)也不操作。

當(dāng)功率接入點(diǎn)之一的相應(yīng)功率模式是睡眠時(shí)，功率接入點(diǎn)正在使用最小的功率量。功率接入點(diǎn)的相應(yīng)功率發(fā)射電路的功率放大器保持在剛好導(dǎo)通的狀態(tài)，例如在底座處，以避免在喚醒(例如頻譜再生)期間對(duì)其它無(wú)線設(shè)備造成干擾。功率接入點(diǎn)周期性地例如在諸如藍(lán)牙的通信接口上監(jiān)聽活動(dòng)，并且能夠在確定需要與其他功率接入點(diǎn)或與設(shè)備進(jìn)行通信的情況下，轉(zhuǎn)換到相應(yīng)功率模式中的較高功率模式。

當(dāng)功率接入點(diǎn)之一的相應(yīng)功率模式為待機(jī)時(shí)，功率接入點(diǎn)正在使用比功率接入點(diǎn)的相應(yīng)功率模式是睡眠時(shí)更大的功率量。在一些實(shí)施例和/或使用場(chǎng)景中，功率接入點(diǎn)的功率放大器被保持在大大降低的功率水平(例如小于正常功率的百分之五)。在其他實(shí)施例或使用場(chǎng)景下，如果在確定的時(shí)間間隔之后不需要功率放大器，則功率接入點(diǎn)的功率放大器被置于剛好導(dǎo)通的狀態(tài)。在進(jìn)一步的實(shí)施例或使用場(chǎng)景中，如果在確定的時(shí)間間隔之后不需要其他通信接口，則功率接入點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)其他通信接口被關(guān)閉或周期性地操作。在各種實(shí)施例或使用場(chǎng)景中，如果例如確定需要無(wú)線地提供功率，則功率接入點(diǎn)能夠轉(zhuǎn)換到相應(yīng)功率模式中的較高功率模式，或者在確定的時(shí)間段之后，如果例如確定不需要無(wú)線地提供功率，則功率接入點(diǎn)轉(zhuǎn)換到相應(yīng)功率模式中的較低功率模式。

當(dāng)功率接入點(diǎn)之一的相應(yīng)功率模式是活動(dòng)時(shí)，功率接入點(diǎn)可完全操作。如果例如在指定的時(shí)間段內(nèi)確定不需要無(wú)線地提供功率，則功率接入點(diǎn)能夠轉(zhuǎn)換到相應(yīng)功率模式中的較低功率模式。

預(yù)期功率接入點(diǎn)在相應(yīng)功率模式的不同功率模式下的操作或行為以及相應(yīng)功率模式的數(shù)量的多種變化。在第一示例實(shí)施例或使用場(chǎng)景中，功率接入點(diǎn)的功率放大器在相應(yīng)睡眠模式中完全或周期性地關(guān)閉。在第二示例性實(shí)施例中，僅有三個(gè)相應(yīng)的功率模式：關(guān)閉、睡眠和活動(dòng)。

圖5示出了根據(jù)示例實(shí)施例的功率接入點(diǎn)60的功能塊。功率接入點(diǎn)60包括波束成形和定向模塊62、頻率鎖定模塊64、跟蹤模塊66、相位對(duì)齊模塊68、處理模塊70和功率管理模塊72。各種實(shí)施例實(shí)現(xiàn)以硬件、軟件或者硬件和軟件的組合實(shí)現(xiàn)圖5所示的一個(gè)或多個(gè)功能塊。在其他實(shí)施例中，圖5的功能塊中的兩個(gè)或更多個(gè)共享硬件或軟件資源以實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)的功能。

在一些實(shí)施例中，波束成形和定向模塊62包括具有至少八個(gè)天線元件的相控陣天線或切換波束天線或另一類型的天線。每個(gè)天線元件具有可調(diào)節(jié)的相位延遲，以允許通過(guò)所有天線元件的集體發(fā)射形成的波束被形成且指向設(shè)備。

頻率鎖定模塊64使每個(gè)形成的波束的每個(gè)em波(對(duì)應(yīng)于天線元件)的頻率在相對(duì)于制造和環(huán)境誤差的合理公差內(nèi)對(duì)齊。在一個(gè)示例中，百分之2的公差是合理的，但是大于或小于百分之2的公差仍然是可實(shí)現(xiàn)的，并且同時(shí)保持本公開所教導(dǎo)的優(yōu)于非相干系統(tǒng)的益處。在各種實(shí)施例中，使用注入鎖定(例如有線或無(wú)線)來(lái)對(duì)齊每個(gè)能量束之內(nèi)和之間的em波的頻率。

跟蹤模塊確定一個(gè)或多個(gè)可通電設(shè)備的位置，以幫助波束成形和定向模塊62將每個(gè)能量束轉(zhuǎn)向到設(shè)備(或如圖4所示的進(jìn)行時(shí)間共享的多個(gè)設(shè)備)。在各種實(shí)施例中，獲得可通電設(shè)備的位置包括掃描來(lái)自波束成形和定向模塊62的能量束，并找到使設(shè)備接收的能量最大化的掃描方向。在其他實(shí)施例中，獲得可通電設(shè)備的位置包括使用羅盤或gps信號(hào)或其他技術(shù)。

相位對(duì)齊模塊68對(duì)齊由波束成形和定向模塊62發(fā)射的每個(gè)功率束的每個(gè)em波的相位。在各種實(shí)施例中，相位對(duì)齊模塊68使用波束成形和定向模塊62的相同相位延遲元件。當(dāng)波束成形和定向模塊62將能量束成形為窄角度束并將能量束定向到設(shè)備時(shí)，相位對(duì)齊模塊68例如通過(guò)補(bǔ)償相位誤差實(shí)現(xiàn)多個(gè)功率接入點(diǎn)的相位對(duì)齊，其中所述相位誤差部分是由于多路徑傳播、功率接入點(diǎn)和設(shè)備之間的傳輸介質(zhì)的失真、由設(shè)備運(yùn)動(dòng)引起的多普勒誤差或飛行時(shí)間誤差而導(dǎo)致的。

處理模塊70與其他功率接入點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)可通電設(shè)備通信以最大化由設(shè)備接收的能量。在各種實(shí)施例中，處理模塊70將用作主功率接入點(diǎn)并與其他功率接入點(diǎn)通信，以協(xié)調(diào)向一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的能量傳遞。在其他實(shí)施例中，處理模塊70用作從功率接入點(diǎn)，并且從其他功率接入點(diǎn)接收通信以控制功率接入點(diǎn)60的上述各種功能。在另一個(gè)實(shí)施例中，處理模塊70以無(wú)主模式(例如，通過(guò)優(yōu)先投票或通過(guò)迭代解)與其他功率接入點(diǎn)進(jìn)行通信和交互。對(duì)于處理模塊70作為主功率接入點(diǎn)的一些實(shí)施例，處理模塊從設(shè)備接收接收信號(hào)強(qiáng)度指示符(rssi)，將rssi與先前從該設(shè)備接收到的rssi進(jìn)行比較，并執(zhí)行以下一個(gè)或多個(gè)：利用波束成形和定向模塊62以及跟蹤模塊66中的一個(gè)來(lái)調(diào)整波束方向，利用波束成形和定向模塊62以及相位對(duì)齊模塊68中的一個(gè)來(lái)調(diào)整能量束中的至少一個(gè)em波的相位。在其他實(shí)施例中，每個(gè)能量束的每個(gè)em波的極性還基于由設(shè)備接收的rssi電平而對(duì)齊為與其它em波的極性相同。

功率管理模塊72用于調(diào)節(jié)被功率接入點(diǎn)60的其他功能使用的電源的功率。在一個(gè)實(shí)施例中，功率調(diào)節(jié)包括對(duì)電源進(jìn)行整流、升壓(例如增加電壓或電流)或降壓(例如降低電壓或電流)中的至少一個(gè)，以提供用于功率接入點(diǎn)60的一個(gè)或多個(gè)電源。在各種實(shí)施例中，電源是來(lái)自建筑物中的電源插座的有線電力、發(fā)電機(jī)的輸出、太陽(yáng)能電池板輸出和電池之一。在本公開的范圍和精神內(nèi)設(shè)想了其他電源。

圖6示出了功率接入點(diǎn)的示例實(shí)施例80的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。實(shí)施例80包括能量束部分82、無(wú)線注入鎖定(wil)部分84和通信部分86。參考圖5和圖6，wil部分84實(shí)現(xiàn)頻率鎖定模塊64。能量束部分82實(shí)現(xiàn)波束成形和定向模塊62以及相位對(duì)齊模塊68。通信部分86實(shí)現(xiàn)跟蹤模塊66和處理模塊70。在其他實(shí)施例中，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，圖5的功能塊被組合為與圖6中示出的部分不同的部分。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，跟蹤模塊66與能量束部分82集成。

參考圖6，能量束部分82使用能量束天線90發(fā)射能量束。在一個(gè)示例中，能量束的基頻為5.8ghz，該基頻以ism無(wú)線電頻帶之一為中心。在各種實(shí)施例中，基頻以另一ism頻帶(例如915mhz、2.45ghz、24.125ghz和61.25ghz)為中心。在各種實(shí)施例中，使用從設(shè)備接收的rssi的指數(shù)移動(dòng)平均值來(lái)檢測(cè)干擾，并且基頻響應(yīng)于該干擾而改變到另一個(gè)ism頻帶。例如，諸如人走過(guò)房間之類的短期影響將只表示短期的干擾。但是，移動(dòng)的文件柜將在足夠長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)引起干擾，從而有必要將基頻改變到另一個(gè)ism頻帶。

能量束部分82包括通過(guò)連接96連接到移相器94的振蕩器92(例如5.8ghz振蕩器)。移相器94調(diào)整由振蕩器92產(chǎn)生的em波的相位，以實(shí)現(xiàn)與到達(dá)可通電設(shè)備的其它em波的相位相干。移相器94通過(guò)連接100連接到發(fā)射功率放大器(pa)98。發(fā)射pa通過(guò)連接102連接到能量束天線90。發(fā)射pa放大來(lái)自移相器94的em波。在一些實(shí)施例中，發(fā)射pa之前是前置放大器，其預(yù)調(diào)節(jié)來(lái)自移相器94的em波。在一個(gè)示例中，前置放大器對(duì)來(lái)自移相器94的em波(例如，利用失真的逆變換)進(jìn)行預(yù)調(diào)節(jié)，以消除由發(fā)射pa98引入的失真。

在一些實(shí)施例中，由能量束部分形成的能量束包括一個(gè)em波。在具有相控陣天線的其它實(shí)施例中，能量束由多個(gè)em波形成，其中每個(gè)em波由多個(gè)移相器94中的相應(yīng)移相器、多個(gè)發(fā)射功率放大器98中的相應(yīng)發(fā)射功率放大器和多個(gè)能量束天線90中的相應(yīng)能量束天線調(diào)節(jié)。多個(gè)em波中的每一個(gè)共享單個(gè)振蕩器92、wil部分84和通信部分86。

例如，對(duì)于具有八元相控陣天線的實(shí)施例，振蕩器92的輸出96向八個(gè)移相器94提供相同的em波。八個(gè)移相器94中的每一個(gè)的輸出100被相應(yīng)的發(fā)射pa98放大，然后被相應(yīng)的能量束天線90輻射。通過(guò)調(diào)整八個(gè)em波中的每一個(gè)的相應(yīng)相位，由它們各自的能量束天線90輻射的八個(gè)em波形成可以轉(zhuǎn)向到設(shè)備的窄能量束。八個(gè)em波中的每一個(gè)的相位由相同的八個(gè)相應(yīng)移相器94進(jìn)一步修改，以確保形成單個(gè)能量束的八個(gè)em波與入射到設(shè)備上的其他能量束中所包括的其他em波的相位相干。在各種實(shí)施例中，在從設(shè)備接收rssi以確定最佳波束方向以最大化rssi的同時(shí)，通過(guò)以固定的角速度在圓周中掃描能量束的方向來(lái)確定能量束方向。

wil部分84使每個(gè)能量束中的每個(gè)em波的基頻對(duì)齊以具有相同的頻率(例如在制造和環(huán)境公差內(nèi))。wil部分84以主模式或從模式操作，以將每個(gè)em波的頻率與另一em波對(duì)齊(例如鎖定)。wil部分84以主模式或從模式操作以執(zhí)行頻率對(duì)齊，這與通信部分是作為用于與功率接入點(diǎn)和設(shè)備通信的主部分還是從部分操作無(wú)關(guān)。功率接入點(diǎn)被視為以與通信部分86的模式相同的模式(例如主模式或從模式)操作。

當(dāng)wil部分84作為主部分操作時(shí)，振蕩器92提供參考時(shí)鐘，該參考時(shí)鐘被wil天線110發(fā)送到其他功率接入點(diǎn)。具體地，振蕩器92的輸出96由驅(qū)動(dòng)器112緩沖和驅(qū)動(dòng)。模式開關(guān)114將驅(qū)動(dòng)器112的輸出連接到主端子116，主端子116連接到以編碼器模式操作的載波編碼器/解碼器120。載波編碼器/解碼器120的輸出124連接到頻率縮放器122，頻率縮放器122的輸出126驅(qū)動(dòng)wil天線110。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)wil部分84作為主部分(例如以主模式)操作時(shí)，載波編碼器/解碼器120將信號(hào)從其輸入116傳送到其輸出124而不改變。在另一實(shí)施例中，當(dāng)wil部分84作為主部分操作時(shí)，載波編碼器/解碼器120對(duì)偽隨機(jī)(pn)序列進(jìn)行編碼。在一個(gè)示例中，pn序列用作同步報(bào)頭以對(duì)用于安全頻率鎖定的時(shí)鐘序列進(jìn)行編碼和解碼。

當(dāng)wil部分84作為主部分操作時(shí)，頻率縮放器122降低來(lái)自振蕩器92的基頻，以向wil天線提供不干擾能量束的頻率的參考時(shí)鐘頻率。在實(shí)施例80中，振蕩器92提供基頻，其被縮放0.5以產(chǎn)生2.9ghz的參考時(shí)鐘頻率。在所有功率接入點(diǎn)被頻率鎖定之前，靠近基頻的頻譜將是有噪的，因此期望對(duì)來(lái)自振蕩器92的基頻進(jìn)行頻率縮放以產(chǎn)生用于與其他功率接入點(diǎn)進(jìn)行頻率鎖定的可靠的參考時(shí)鐘頻率。在其他實(shí)施例中，振蕩器92以適合于wil的頻率(例如2.9ghz)操作，并且能量束部分82對(duì)振蕩器頻率進(jìn)行縮放以產(chǎn)生能量束的適當(dāng)頻率(例如5.8ghz)。

繼續(xù)該示例實(shí)施例，當(dāng)wil部分84作為從部分操作時(shí)，在wil天線110處接收到2.9ghz參考時(shí)鐘，并且該參考時(shí)鐘由頻率縮放器122進(jìn)行放大以產(chǎn)生與以主模式操作的功率接入點(diǎn)的基頻相等的基頻。在一個(gè)實(shí)施例中，以從模式操作的載波編碼器/解碼器120使用頻率縮放器122的輸出124作為注入鎖定信號(hào)來(lái)在端子118處產(chǎn)生注入鎖定頻率。在另一個(gè)實(shí)施例中，載波編碼器/解碼器120首先對(duì)來(lái)自頻率縮放器122的輸出端124的pn序列進(jìn)行解碼，然后在端子118處產(chǎn)生注入鎖定頻率。產(chǎn)生的(或解碼的)基頻被本地振蕩器(lo)驅(qū)動(dòng)器130緩沖和驅(qū)動(dòng)。

當(dāng)wil部分84以主模式操作時(shí)，模式開關(guān)132將連接到偏置電平144的發(fā)射晶體參考142連接到振蕩器輸入端140。在一個(gè)實(shí)施例中，振蕩器92以由發(fā)射晶體參考確定的頻率產(chǎn)生基頻。在其他實(shí)施例中，發(fā)射晶體參考由提供頻率參考的其它源(例如電壓控制振蕩器、電流控制振蕩器、鎖相環(huán)、時(shí)鐘分頻電路或時(shí)鐘倍頻電路)代替。當(dāng)wil部分84以從模式操作時(shí)，lo驅(qū)動(dòng)器130將產(chǎn)生的(或解碼的)基頻驅(qū)動(dòng)到振蕩器92的輸入端140。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)wil部分84以從模式操作時(shí)，振蕩器92將基頻從輸入端140傳遞到輸出端96而不改變。

當(dāng)以從模式操作時(shí)，通信部分86通過(guò)通信天線150從另一個(gè)功率接入點(diǎn)或設(shè)備接收通信。當(dāng)以主模式操作時(shí)，通信部分86通過(guò)通信天線150將通信發(fā)送到另一個(gè)功率接入點(diǎn)或設(shè)備。作為通信協(xié)議的一部分，不論在主模式還是從模式下，通信部分86都向其他功率接入點(diǎn)發(fā)送信息或從其他功率接入點(diǎn)接收信息。在各種實(shí)施例中，微處理器152通過(guò)連接156連接到通信模塊154，并且通信模塊154通過(guò)連接158連接到通信天線150。在各種實(shí)施例中，微處理器152控制圖5所示的用于功率接入點(diǎn)之一的每個(gè)功能模塊，并且定向到至少一個(gè)其他功率接入點(diǎn)或設(shè)備或者接收來(lái)自至少一個(gè)其他功率接入點(diǎn)或設(shè)備的定向。在另一個(gè)實(shí)施例中，通信模塊154在用于發(fā)射能量束的相同能量束天線90上、在用于注入鎖定的wil天線110上、或在能量束天線90和wil天線110兩者上發(fā)送和接收通信數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在將利用在主模式下操作的功率接入點(diǎn)的實(shí)施例80來(lái)描述微處理器152的操作。微處理器152從設(shè)備接收指示在該設(shè)備處接收的功率的rssi。在一個(gè)示例中，rssi作為藍(lán)牙信號(hào)在通信天線150處被接收，并由通信模塊154轉(zhuǎn)換為針對(duì)微處理器152的信號(hào)。微處理器152將接收到的rssi電平與先前接收到的rssi電平進(jìn)行比較，并將其傳送到其他功率接入點(diǎn)，以調(diào)整相位或波束方向中的至少一個(gè)來(lái)最大化所接收的rssi電平。設(shè)備基于輪詢、中斷或連續(xù)中的至少一種將新的rssi電平傳送到功率接入點(diǎn)80。微處理器152利用與端子162的連接160來(lái)控制wil部分84在主模式或從模式下的操作。端子162控制模式開關(guān)114和模式開關(guān)132(為了清楚起見(jiàn)，圖6中僅示出端子162的實(shí)例)。微處理器152還利用連接160控制載波編碼器/解碼器120進(jìn)行編碼或解碼、以及用于編碼或解碼的協(xié)議。微處理器152還利用連接160控制要由頻率使用的縮放因子(例如，當(dāng)wil部分84作為主部分或從部分操作時(shí)縮放因子分別為2/3或3/2)。微處理器152利用連接166來(lái)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)164，以利用連接168來(lái)調(diào)整移相器94的相位，并且利用連接172控制dac170，以利用連接174調(diào)整發(fā)射pa98的放大。在各種實(shí)施例中，微處理器152控制其他功能和元件，包括但不限于熱傳感器、狀態(tài)指示器、用于將能量束的極性調(diào)整為與入射到設(shè)備上的另一能量束的極性相同的電路、以及發(fā)送到設(shè)備或從設(shè)備接收的遙測(cè)數(shù)據(jù)。

圖7示出了通信部分180的另一個(gè)實(shí)施例。通信部分180包括微處理器182，用于控制功率接入點(diǎn)的各種功能并用于與其他功率接入點(diǎn)和至少一個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信。微處理器182通過(guò)連接186與通信接口(i/f)電路184進(jìn)行通信。在一個(gè)實(shí)施例中，通信i/f電路184通過(guò)連接188提供與天線的藍(lán)牙通信。在本公開的范圍內(nèi)設(shè)想了其他通信協(xié)議。微處理器182通過(guò)連接192與隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)190進(jìn)行通信并且通過(guò)連接196與只讀存儲(chǔ)器(rom)194進(jìn)行通信。ram190和rom194能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序代碼的組合。微處理器還通過(guò)連接200與i/f電路198進(jìn)行通信。在一個(gè)實(shí)施例中，i/f電路198是dac，其通過(guò)連接202控制移相器。

圖8示出了用于無(wú)線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)210，其具有彼此通信以執(zhí)行無(wú)線注入鎖定的兩個(gè)功率接入點(diǎn)。在其他實(shí)施例中，一個(gè)功率接入點(diǎn)是主功率接入點(diǎn)，并且多于一個(gè)的其他功率接入點(diǎn)是從功率接入點(diǎn)。通過(guò)從主功率接入點(diǎn)向每一個(gè)從功率接入點(diǎn)廣播正交信號(hào)220，針對(duì)實(shí)施例210描述的操作被擴(kuò)展到具有作為從功率接入點(diǎn)操作的多個(gè)功率接入點(diǎn)的系統(tǒng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，正交信號(hào)220由主功率接入點(diǎn)和每一個(gè)從功率接入點(diǎn)之間的有線連接代替。

參考圖6和圖8，系統(tǒng)210包括具有在主模式下操作的wil部分的功率接入點(diǎn)212和具有在從模式下操作的wil部分的功率接入點(diǎn)214。功率接入點(diǎn)212將正交信號(hào)220傳送到功率接入點(diǎn)214，以通過(guò)使用wil方法使功率接入點(diǎn)214具有與功率接入點(diǎn)212相同的基頻。例如，功率接入點(diǎn)214的基頻鎖定到功率接入點(diǎn)212的基頻。在該上下文中，術(shù)語(yǔ)“正交信號(hào)”是不會(huì)干擾能量束的信號(hào)。

功率接入點(diǎn)212包括能量束部分222，其包括驅(qū)動(dòng)移相器226的振蕩器224。移相器226驅(qū)動(dòng)功率放大器228。功率放大器228驅(qū)動(dòng)能量束天線230。功率接入點(diǎn)212還包括在主模式下操作的wil部分232，并且包括由振蕩器224驅(qū)動(dòng)的載波編碼器234。在一個(gè)實(shí)施例中，基于來(lái)自振蕩器224的時(shí)鐘，載波編碼器234對(duì)pn序列或另一個(gè)確定性序列進(jìn)行編碼。在另一個(gè)實(shí)施例中，載波編碼器234通過(guò)來(lái)自振蕩器224的時(shí)鐘。載波編碼器234驅(qū)動(dòng)頻率縮放器236，其從天線238發(fā)射正交信號(hào)220。頻率縮放器236將來(lái)自振蕩器的頻率以因子“m”除以“n”進(jìn)行縮放。在一個(gè)示例中，因子m/n等于3/2。

功率接入點(diǎn)214包括能量束部分242，其包括驅(qū)動(dòng)移相器246的振蕩器244。移相器246驅(qū)動(dòng)功率放大器248。功率放大器248驅(qū)動(dòng)能量束天線250。功率接入點(diǎn)214還包括在從模式下操作的wil部分252，并且包括載波解碼器254，其使用從如圖6所述的wil得到的解碼時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)振蕩器244。在一個(gè)實(shí)施例中，載波解碼器254對(duì)從頻率縮放器256接收的pn序列進(jìn)行解碼。在另一個(gè)實(shí)施例中，載波解碼器254以由頻率縮放器256的輸出確定的頻率產(chǎn)生注入鎖定時(shí)鐘。頻率縮放器256將由wil天線258接收的正交信號(hào)220的頻率以因子“n”除以“m”進(jìn)行縮放。在一個(gè)示例中，因子n/m等于2/3。

圖9示出了具有包含自由運(yùn)行基頻264的自由運(yùn)行基頻頻譜262的實(shí)施例260的曲線圖。自由運(yùn)行基頻264相對(duì)于期望的注入鎖定頻率266偏移了頻率偏移268。在一個(gè)示例中，期望的注入鎖定頻率266是圖6的在從模式下操作的載波編碼器/解碼器120的輸出118。使用wil能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的穩(wěn)定高頻鎖定。執(zhí)行注入鎖定所需的能量的量與頻率偏移268成正比，因此期望在圖6的頻率縮放器122已經(jīng)將wil天線110處的接收頻率縮放至更接近作為主功率接入點(diǎn)操作的功率接入點(diǎn)的基頻的頻率之后執(zhí)行注入鎖定。通常，注入鎖定頻率266的幅度比接收的基頻264的幅度大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

圖10示出了用于執(zhí)行圖9所示的注入鎖定的wil電路的示例性實(shí)施例270。實(shí)施例270包括諧振lc諧振電路，其形成有具有偏壓抽頭274的電感器272。電感器272與電容器276并聯(lián)連接。電感器272和電容器276的值被選擇為使得實(shí)施例270將以接近期望的注入鎖定頻率的頻率諧振。實(shí)施例270還包括具有漏極282、柵極284、源極286和主體連接288的第一晶體管280。第二晶體管290交叉耦接到第一晶體管280。第二晶體管290具有漏極284、柵極282、源極296和主體連接298。第一晶體管280的源極286和第二晶體管290的源極296均連接到地電勢(shì)300。在一個(gè)實(shí)施例中，由圖6的載波編碼器/解碼器120接收的接收基頻264被施加到主體連接298，從而使第二晶體管290截止并且使第一晶體管280導(dǎo)通。輸出端302通過(guò)電容器304耦接到第二晶體管的漏極284，從而在輸出端302處產(chǎn)生頻率鎖定到接收的基頻的注入鎖定時(shí)鐘，其中接收的基頻實(shí)質(zhì)上與在主模式下的功率接入點(diǎn)的基頻相同。

在不脫離本公開的范圍和精神的情況下，設(shè)想用于執(zhí)行wil或鎖定至少兩個(gè)功率接入點(diǎn)的相應(yīng)基頻的其他電路和方法。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，振蕩器92(圖6)在數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)，而在另一個(gè)實(shí)施例中，振蕩器92(圖6)在模擬域中實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，wil用于鎖定至少兩個(gè)em波的頻率。在另一個(gè)實(shí)施例中，wil用于鎖定至少兩個(gè)em波的相位。在另一個(gè)實(shí)施例中，wil用于鎖定至少兩個(gè)em波的頻率和相位。在各種實(shí)施例中，wil使用高q晶體源(例如具有大于10,000的品質(zhì)因數(shù))來(lái)執(zhí)行g(shù)an振蕩器的注入鎖定。在其他實(shí)施例中，使用鎖相環(huán)(pll)對(duì)每一個(gè)功率接入點(diǎn)的基頻進(jìn)行鎖定，其中pll共享公共參考時(shí)鐘，例如從主功率接入點(diǎn)導(dǎo)出并可選地從主功率接入點(diǎn)無(wú)線發(fā)送的時(shí)鐘。

圖11示出了被配置為通過(guò)無(wú)線傳輸接收能量的可通電設(shè)備的示例實(shí)施例310。參考圖1、圖6和圖10，實(shí)施例310在能量束天線312處從形成相干能量泡20的多個(gè)功率接入點(diǎn)接收能量。所接收的能量由通過(guò)連接316連接到能量束天線312的帶通濾波器(bpf)214濾波。bpf214以基頻(例如，5.8ghz)為中心。使用20db耦合器318將bpf214的經(jīng)濾波的輸出320分離，以通過(guò)連接324向rf至dc轉(zhuǎn)換器322提供rf信號(hào)。在本公開的范圍內(nèi)設(shè)想其他耦合水平，只要耦合的輸出332足夠大以進(jìn)行可靠的測(cè)量，而不會(huì)過(guò)度地去除為實(shí)施例310供電所需的能量。

rf至dc轉(zhuǎn)換器322通過(guò)連接328向微處理器326提供dc功率。20db耦合器318還通過(guò)連接332向rssi330提供信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)334對(duì)由rssi330輸出的模擬信號(hào)336進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以向微處理器326提供數(shù)字信號(hào)338。微處理器326通過(guò)連接342將包括rssi電平和各種遙測(cè)信息(例如，溫度傳感器信息)在內(nèi)的信息傳送到通信模塊340，通信模塊340通過(guò)連接346與通信天線344進(jìn)行信息傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，通信模塊340使用藍(lán)牙協(xié)議。發(fā)送的rssi電平由作為主功率接入點(diǎn)操作的功率接入點(diǎn)接收以提供反饋來(lái)調(diào)整來(lái)自相應(yīng)功率接入點(diǎn)的能量束，從而優(yōu)化設(shè)備處的接收功率。在各種實(shí)施例中，遙測(cè)信息也與作為主功率接入點(diǎn)操作的功率接入點(diǎn)共享，在一些實(shí)施例中，該功率接入點(diǎn)在iot環(huán)境中被中繼回到其他設(shè)備。在其他實(shí)施例中，遙測(cè)信息被發(fā)送到中央服務(wù)器或rfid讀取器。

圖12示出了由可通電設(shè)備的另一實(shí)施例使用的接收機(jī)控制器350的實(shí)施例。接收機(jī)控制器350包括微處理器352，用于控制可通電設(shè)備的各種功能并用于與作為主功率接入點(diǎn)操作的功率接入點(diǎn)進(jìn)行通信。微處理器352通過(guò)連接356與通信接口(i/f)電路354進(jìn)行通信。在一個(gè)實(shí)施例中，通信i/f電路354通過(guò)連接358提供與天線的藍(lán)牙通信。在本公開的范圍內(nèi)設(shè)想了其他通信協(xié)議。微處理器352通過(guò)連接362與隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)360進(jìn)行通信并且通過(guò)連接356與只讀存儲(chǔ)器(rom)364進(jìn)行通信。ram360和rom364能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序代碼的組合。微處理器還通過(guò)連接370與i/f電路368進(jìn)行通信。在一個(gè)實(shí)施例中，i/f電路368是rssi，其測(cè)量從在連接372處接收的相干能量泡20接收的能量水平。參考圖11和圖12，在一些實(shí)施例中：微處理器326包括微處理器352、ram360和rom364；通信i/f電路354包括通信模塊340和通信天線344；并且i/f電路368包括adc344。

圖13是根據(jù)本公開的各種實(shí)施例的用于無(wú)線能量傳輸?shù)姆椒ǖ氖纠龑?shí)施例380的流程圖。在382，形成具有一個(gè)或多個(gè)em波的多個(gè)能量束。在384，鎖定每一個(gè)能量束的每一個(gè)em波的基頻。在386，開始跟蹤可通電設(shè)備對(duì)入射在其上的能量束的設(shè)備響應(yīng)。在388，對(duì)每一個(gè)能量束的em波進(jìn)行定向以對(duì)可通電設(shè)備供電。在390，對(duì)每一個(gè)能量束的每一個(gè)em波的相位進(jìn)行對(duì)齊。在392，根據(jù)設(shè)備響應(yīng)使可通電設(shè)備的能量水平最大化。

附加的示例實(shí)施例：

以下是示例實(shí)施例，包括明確列舉為“ec”(示例組合)的至少一些實(shí)施例，其根據(jù)本文所述的構(gòu)思提供對(duì)各種實(shí)施例類型的附加描述；這些示例并不是相互排斥的、詳盡的或限制性的；并且本發(fā)明不限于這些示例性實(shí)施例，而是包括在所發(fā)布的權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的所有可能的修改和變化。對(duì)附加的示例實(shí)施例中的“無(wú)線功率發(fā)射機(jī)”和“接收機(jī)”的參考分別等同于“功率接入點(diǎn)”和“可通電設(shè)備”。

ec1、一種方法，包括：

從多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的特定無(wú)線功率發(fā)射機(jī)向所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的其他無(wú)線功率發(fā)射機(jī)無(wú)線地發(fā)送參考時(shí)鐘信號(hào)，所述無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)包括相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器；

在所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的所述其他無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)處，接收所述無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)；

在所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的所述其他無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)處，根據(jù)所接收的無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)來(lái)鎖定相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器的頻率；以及

在所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)處，根據(jù)相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器的頻率向接收機(jī)發(fā)送相應(yīng)的無(wú)線功率信號(hào)。

ec2、根據(jù)ec1所述的方法，其中，鎖定是注入鎖定。

ec3、根據(jù)ec2所述的方法，還包括：

在所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的所述其他無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)處，將所接收的無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)的函數(shù)施加到相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器的相應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)的基板端口，以執(zhí)行注入鎖定。

ec4、根據(jù)ec3所述的方法，其中，所述fet是ganfet。

ec5、根據(jù)ec3所述的方法，還包括：

在所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的所述其他無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)處，通過(guò)將所接收的無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率乘以整數(shù)或有理數(shù)來(lái)導(dǎo)出所接收的無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)的函數(shù)。

ec6、根據(jù)ec2所述的方法，其中，相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器中的每一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器包括相應(yīng)的振蕩器。

ec7、根據(jù)ec6所述的方法，還包括：

在所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的所述其他無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)處，根據(jù)所接收的無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)導(dǎo)出相應(yīng)的期望時(shí)鐘。

ec8、根據(jù)ec7所述的方法，其中，相應(yīng)的期望時(shí)鐘的頻率在相應(yīng)振蕩器的自由運(yùn)行頻率的正或負(fù)百分之2以內(nèi)。

ec9、根據(jù)ec7所述的方法，其中，導(dǎo)出包括：將所接收的無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率乘以整數(shù)或有理數(shù)。

ec10、根據(jù)ec1所述的方法，其中，相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器中的每一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器包括相應(yīng)的鎖相環(huán)(pll)。

ec11、根據(jù)ec10所述的方法，其中，至少部分地經(jīng)由所述pll執(zhí)行鎖定。

ec12、根據(jù)ec1所述的方法，還包括：

從所述特定無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器提供參考時(shí)鐘信號(hào)。

ec13、根據(jù)ec1所述的方法，其中，使得所述無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)能夠以公共頻率發(fā)送相應(yīng)的無(wú)線功率信號(hào)。

ec14、根據(jù)ec13所述的方法，其中，所述公共頻率是所述特定無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器的頻率。

ec15、根據(jù)ec1所述的方法，還包括：

所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的至少一些無(wú)線功率發(fā)射機(jī)調(diào)整所述發(fā)射的相應(yīng)相位，使得所有相應(yīng)的無(wú)線功率信號(hào)在接收機(jī)處相位對(duì)齊。

ec16、根據(jù)ec15所述的方法，還包括：

所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的至少一些無(wú)線功率發(fā)射機(jī)從所述接收機(jī)接收相應(yīng)的相位反饋，并使用所述相應(yīng)的相位反饋來(lái)控制所述相應(yīng)相位的調(diào)整。

ec17、根據(jù)ec16所述的方法，還包括：

所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的至少一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)與所述接收機(jī)進(jìn)行通信以協(xié)調(diào)針對(duì)所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的相應(yīng)相位反饋的產(chǎn)生。

ec18、根據(jù)ec17所述的方法，其中，所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的至少一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)是所述特定無(wú)線功率發(fā)射機(jī)。

ec19、根據(jù)ec1所述的方法，還包括：

所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的至少一些無(wú)線功率發(fā)射機(jī)調(diào)整所述發(fā)射的相應(yīng)方向，使得相應(yīng)無(wú)線功率信號(hào)被定向到所述接收機(jī)。

ec20、根據(jù)ec19所述的方法，還包括：

所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的至少一些無(wú)線功率發(fā)射機(jī)從所述接收機(jī)接收相應(yīng)的方向反饋并使用所述相應(yīng)的方向反饋來(lái)控制相應(yīng)方向的調(diào)整。

ec21、根據(jù)ec20所述的方法，還包括：

所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的至少一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)與所述接收機(jī)進(jìn)行通信，以協(xié)調(diào)針對(duì)所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的相應(yīng)方向反饋的產(chǎn)生。

ec22、根據(jù)ec21所述的方法，其中，所述多個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)中的至少一個(gè)無(wú)線功率發(fā)射機(jī)是所述特定無(wú)線功率發(fā)射機(jī)。

ec23、根據(jù)ec1所述的方法，還包括：

在主模式下操作所述特定無(wú)線發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器。

ec24、根據(jù)ec23所述的方法，還包括：

在從模式下操作所述多個(gè)無(wú)線發(fā)射機(jī)中的所述其他無(wú)線發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器。

ec25、一種對(duì)兩個(gè)或更多個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器進(jìn)行同步的方法，包括：

所述參考時(shí)鐘發(fā)生器中的特定參考時(shí)鐘發(fā)生器向所述參考時(shí)鐘發(fā)生器中的其他參考時(shí)鐘發(fā)生器無(wú)線地發(fā)送參考時(shí)鐘信號(hào)；

在所述參考時(shí)鐘發(fā)生器中的所述其他參考時(shí)鐘發(fā)生器中的每一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器處，接收所述無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)；以及

在所述參考時(shí)鐘發(fā)生器中的所述其他參考時(shí)鐘發(fā)生器中的每一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器處，根據(jù)所接收的無(wú)線發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)鎖定所述參考時(shí)鐘發(fā)生器。

ec26、根據(jù)ec25所述的方法，其中，鎖定是注入鎖定。

ec27、根據(jù)ec25所述的方法，其中，所述參考時(shí)鐘發(fā)生器中的每一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器包括相應(yīng)的鎖相環(huán)(pll)。

ec28、根據(jù)ec1所述的方法，其中，所述參考時(shí)鐘發(fā)生器中的每一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器包括相應(yīng)的振蕩器。

ec29、一種系統(tǒng)，包括：

兩個(gè)或更多個(gè)發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)包括相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器、相應(yīng)的控制器和相應(yīng)的天線；

其中所述發(fā)射機(jī)中的特定發(fā)射機(jī)被配置為向所述發(fā)射機(jī)中的其他發(fā)射機(jī)無(wú)線地發(fā)送參考時(shí)鐘信號(hào)；

其中所述發(fā)射機(jī)中的所述其他發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)被配置為無(wú)線地接收所發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)；以及

其中所述發(fā)射機(jī)中的所述其他發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)被配置為使用所接收的參考時(shí)鐘信號(hào)來(lái)鎖定所述發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器。

ec30、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，鎖定是注入鎖定。

ec31、根據(jù)ec30所述的系統(tǒng)，其中，在所述發(fā)射機(jī)中的所述其他發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)處，注入鎖定包括：將所接收的參考時(shí)鐘信號(hào)的函數(shù)施加于所述相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器的fet的基板端口。

ec32、根據(jù)ec31所述的系統(tǒng)，其中，所述fet是ganfet。

ec33、根據(jù)ec31所述的系統(tǒng)，其中，所述函數(shù)是頻率乘以整數(shù)或有理數(shù)的乘積。

ec34、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器中的每一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器包括相應(yīng)的鎖相環(huán)(pll)。

ec35、根據(jù)ec34所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)中的所述其他發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)被配置為經(jīng)由所述pll鎖定所述發(fā)射機(jī)的所述相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器。

ec36、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的參考時(shí)鐘發(fā)生器中的每一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器包括相應(yīng)的振蕩器。

ec37、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)是無(wú)線功率發(fā)射機(jī)。

ec38、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)被配置為根據(jù)所述發(fā)射機(jī)的所述相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器的操作頻率經(jīng)由所述相應(yīng)天線進(jìn)行發(fā)射。

ec39、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)被配置為根據(jù)所述發(fā)射機(jī)的所述相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器的操作頻率經(jīng)由所述相應(yīng)天線無(wú)線地發(fā)射功率。

ec40、根據(jù)ec38或ec39中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述參考時(shí)鐘信號(hào)在頻率上與所述特定發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器的操作頻率正交。

ec41、根據(jù)ec40所述的系統(tǒng)，其中，所述參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率是所述特定發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器的操作頻率的整數(shù)除數(shù)。

ec42、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)天線是定向天線。

ec43、根據(jù)ec42所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)天線是相控陣天線。

ec44、根據(jù)ec42所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)天線是切換波束天線。

ec45、根據(jù)ec42所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)天線使用波束成形。

ec46、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)還包括相應(yīng)的功率管理電路和相應(yīng)的功率發(fā)射電路中的一個(gè)或多個(gè)。

ec47、根據(jù)ec46所述的系統(tǒng)，其中，使得所述相應(yīng)的功率管理電路能夠從墻壁插座接收功率。

ec48、根據(jù)ec46所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的功率發(fā)射電路耦接在所述相應(yīng)的功率管理電路和所述相應(yīng)的天線之間。

ec49、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的控制器包括微處理器。

ec50、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，使得所述相應(yīng)的控制器能夠控制相關(guān)聯(lián)的發(fā)射機(jī)的操作。

ec51、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)還包括相應(yīng)的通信接口。

ec52、根據(jù)ec49所述的系統(tǒng)，其中，使得所述相應(yīng)的控制器能夠通過(guò)所述相應(yīng)的通信接口在所述發(fā)射機(jī)之間進(jìn)行通信。

ec53、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述相應(yīng)的控制器被配置為協(xié)調(diào)以控制所述系統(tǒng)。

ec54、根據(jù)ec53所述的系統(tǒng)，

其中，所述發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)所述發(fā)射機(jī)被配置為向接收機(jī)發(fā)送相應(yīng)的無(wú)線功率信號(hào)；以及

其中，所述相應(yīng)的控制器被配置為單獨(dú)地和/或協(xié)作地執(zhí)行包括以下一個(gè)或多個(gè)操作在內(nèi)的相應(yīng)操作：

檢測(cè)所述發(fā)射機(jī)中的各個(gè)發(fā)射機(jī)的存在；

檢測(cè)所述接收機(jī)的存在；

選擇所述發(fā)射機(jī)中的主發(fā)射機(jī)，其中所述特定發(fā)射機(jī)是所述主發(fā)射機(jī)；

使得所述主發(fā)射機(jī)能夠向所述發(fā)射機(jī)中的其他發(fā)射機(jī)無(wú)線地發(fā)送參考時(shí)鐘信號(hào)；

使得所述發(fā)射機(jī)中的所述其他發(fā)射機(jī)能夠無(wú)線地接收所發(fā)送的參考時(shí)鐘信號(hào)；

使得所述發(fā)射機(jī)中的所述其他發(fā)射機(jī)能夠使用所接收的參考時(shí)鐘信號(hào)來(lái)鎖定所述發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器；

分配所述發(fā)射機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)以向所述接收機(jī)無(wú)線地發(fā)送功率；

在所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)處，確定針對(duì)所述接收機(jī)的相應(yīng)方位；

在所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)處，根據(jù)所述相應(yīng)的方位對(duì)相應(yīng)的天線進(jìn)行定位；

在所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)中的至少一些發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)處，確定相應(yīng)無(wú)線功率信號(hào)的相應(yīng)傳輸相位，以在所述接收機(jī)處對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)的所有相應(yīng)無(wú)線功率信號(hào)進(jìn)行相位對(duì)齊；

在所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)中的至少一些發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)處，將相應(yīng)無(wú)線功率信號(hào)的相位設(shè)置為所述相應(yīng)傳輸相位；

使得所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)能夠向所述接收機(jī)無(wú)線地發(fā)送功率；

監(jiān)測(cè)在所述接收機(jī)處看到的相應(yīng)無(wú)線功率信號(hào)的rssi；

根據(jù)監(jiān)測(cè)的rssi調(diào)整所述系統(tǒng)的參數(shù)；

周期性地和/或根據(jù)所監(jiān)測(cè)的rssi和/或根據(jù)所述系統(tǒng)的其他改變，重復(fù)前述的任何一個(gè)或多個(gè)操作；

監(jiān)測(cè)所述系統(tǒng)的健康狀況；

在所述發(fā)射機(jī)之間傳送心跳；

確定所述發(fā)射機(jī)中的一個(gè)發(fā)射機(jī)是否離開所述系統(tǒng)；

確定所述接收機(jī)中的一個(gè)接收機(jī)是否離開所述系統(tǒng)；

確定新的發(fā)射機(jī)是否進(jìn)入所述系統(tǒng)；

確定新的接收機(jī)是否進(jìn)入所述系統(tǒng)；以及

其他系統(tǒng)活動(dòng)。

ec55、根據(jù)ec54所述的系統(tǒng)，其中，相應(yīng)控制器中的每一個(gè)控制器包括相應(yīng)的微處理器和相應(yīng)的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述相應(yīng)的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含使得所述微處理器能夠執(zhí)行相應(yīng)操作的指令。

ec56、根據(jù)ec55所述的系統(tǒng)，其中，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)是只讀存儲(chǔ)器(rom)。

ec57、根據(jù)ec55所述的系統(tǒng)，其中，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括閃存。

ec58、根據(jù)ec29所述的系統(tǒng)，其中，所述特定發(fā)射機(jī)被配置為在期望鎖定所述發(fā)射機(jī)中的所述特定發(fā)射機(jī)和所述其他發(fā)射機(jī)期間，連續(xù)地向所述發(fā)射機(jī)中的所述其他發(fā)射機(jī)無(wú)線地發(fā)送所述參考時(shí)鐘信號(hào)。

ec59、根據(jù)ec58所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)中的所述其他發(fā)射機(jī)中的每一個(gè)發(fā)射機(jī)被配置為連續(xù)地使用所接收的參考時(shí)鐘信號(hào)來(lái)鎖定所述發(fā)射機(jī)的相應(yīng)參考時(shí)鐘發(fā)生器。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，本發(fā)明的各個(gè)方面可以具體實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的方面可以采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例(包括固件、駐留軟件、微代碼等)的形式，或者將軟件和硬件方面組合的實(shí)施例的形式，其在本文中均可以一般地被稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明的各個(gè)方面可以采用具體實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上具體實(shí)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼。

可以使用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任何組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是例如但不限于：電子、磁、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或設(shè)備、或前述的任何合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的示例(非詳盡列表)將包括以下內(nèi)容：具有一個(gè)或多個(gè)電線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)軟盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom或閃存)、光纖、便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、光存儲(chǔ)設(shè)備、磁存儲(chǔ)設(shè)備或上述的任何合適的組合。在本文的上下文中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可以包含或存儲(chǔ)由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備結(jié)合使用的程序的任何有形介質(zhì)。

計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以例如在基帶或作為載波的一部分包括傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)，傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)中具體實(shí)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼。這種傳播的信號(hào)可以采取各種形式中的任何形式，包括但不限于電磁、光學(xué)或其任何合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以是不是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)并且可以傳送、傳播或傳輸由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備結(jié)合使用的程序的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

可以使用包括但不限于無(wú)線、有線、光纖電纜、rf等的任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)或前述的任何合適的組合來(lái)發(fā)送具體實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼。

用于執(zhí)行本發(fā)明的方面的操作的計(jì)算機(jī)程序代碼可以以一種或多種編程語(yǔ)言的任何組合來(lái)編寫，所述編程語(yǔ)言包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言(例如java、smalltalk、c++等)以及常規(guī)的程序性編程語(yǔ)言(例如“c”編程語(yǔ)言或類似的編程語(yǔ)言)。程序代碼可以作為獨(dú)立的軟件包完全在用戶的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶的計(jì)算機(jī)上并且部分地在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一種情況下，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)任何類型的網(wǎng)絡(luò)連接到用戶的計(jì)算機(jī)，所述任何類型的網(wǎng)絡(luò)包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)，或者可以與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接(使用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行)。

下面參考根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本發(fā)明的方面。應(yīng)當(dāng)理解，流程圖和/或框圖的每一個(gè)框以及流程圖和/或框圖中的方框的組合可以由計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)的處理器或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置以產(chǎn)生機(jī)器，使得經(jīng)由計(jì)算機(jī)的處理器或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于執(zhí)行流程圖和/或框圖的方框中指定的功能/動(dòng)作的模塊。

這些計(jì)算機(jī)程序指令還可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以指示計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備以特定方式工作，使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生制品，該制品包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖的方框中指定的功能/動(dòng)作的指令。

計(jì)算機(jī)程序指令還可以被加載到計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備上，以使得在計(jì)算機(jī)、其他可編程裝置或其他設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖的方框中指定的功能/動(dòng)作的過(guò)程。

附圖中的流程圖和框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的架構(gòu)、功能和操作。在這方面，流程圖或框圖中的每一個(gè)框可以表示代碼的模塊、段或部分，其包括用于執(zhí)行指定的邏輯功能的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令。還應(yīng)該注意的是，在一些備選的實(shí)施方式中，框中記錄的功能可以不按照?qǐng)D中所示的順序進(jìn)行。例如，實(shí)際上可以基本上同時(shí)執(zhí)行依次示出的兩個(gè)框，或者有時(shí)可以以相反的順序執(zhí)行框，這取決于所涉及的功能。還將注意，框圖和/或流程圖的每一個(gè)框和框圖和/或流程圖中的框的組合可以由執(zhí)行指定的功能或動(dòng)作的基于專用硬件的系統(tǒng)或?qū)Ｓ糜布陀?jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

盡管本文參考具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是在不脫離如下面權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改和改變。因此，說(shuō)明書和附圖被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的，并且所有這些修改旨在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本文針對(duì)具體實(shí)施例描述的問(wèn)題的任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案不旨在被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵、必需或基本特征或要素。

除非另有說(shuō)明，否則如“第一”和“第二”的術(shù)語(yǔ)用于任意地區(qū)分這些術(shù)語(yǔ)所描述的元素。因此，這些術(shù)語(yǔ)不一定意在表示這些元素的時(shí)間或其他優(yōu)先級(jí)。