微波发射系统、装置及微波天线的制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种微波发射系统，包括：电流转换模块，用于获取直流电流信号；微波信号发生模块，用于将所述直流电流信号转换成微波信号；天线基底，表面为曲面结构和/或包括两个以上的相交表面；微波天线，用于发射所述微波信号，所述微波天线为超表面结构，形成于所述天线基底表面，从而使所述微波天线的各部分处于两个以上的平面。上述微波发射系统，利用微波天线的超表面结构，使微波信号从多个角度发射，实现了在不同角度位置的待充电设备能都能接收到微波信号。

【技术实现步骤摘要】
微波发射系统、装置及微波天线的制备方法
本专利技术涉及无线充电
，特别是涉及一种微波发射系统、装置及微波天线的制备方法。
技术介绍
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。传统的微波发射装置从单一角度发射微波信号，导致待充电设备必须与微波发射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。
技术实现思路
基于此，有必要针对微波信号发射角度单一的问题，提供一种微波发射系统及方法。一种微波发射系统，包括：电流转换模块，用于获取直流电流信号；微波信号发生模块，用于将所述直流电流信号转换成微波信号；天线基底，表面为曲面结构和/或包括两个以上的相交表面；微波天线，用于发射所述微波信号；所述微波天线为超表面结构，形成于所述天线基底表面，从而使所述微波天线的各部分处于两个以上的平面。在其中一个实施例中，所述天线基底采用可弯曲材质，所述微波天线由超表面薄膜构成，所述微波天线附着在所述天线基底上。在其中一个实施例中，所述天线基底为环氧树脂玻璃或聚乙烯材料。在其中一个实施例中，所述天线基底的表面为环形曲面和圆形平面相交的表面。在其中一个实施例中，所述微波信号发生模块包括：振荡电路，用于将所述直流电流信号转换为预设频率的微波信号；功率放大电路，用于增强所述微波信号的功率，并将增强后的微波信号发送至超表面模块。在其中一个实施例中，还包括：馈电模块，连接所述微波信号发生模块与所述微波天线，用于将所述微波信号发生模块产生的微波信号发送至所述微波天线中。一种微波发射装置，包括上述的微波发射系统，还包括：盖板，用于覆盖微波天线。在其中一个实施例中，所述盖板为绝缘材料。一种微波天线的制备方法，包括：在天线基底表面设置形成有与微波天线的形状相匹配的图案的掩膜板，所述天线基底采用可弯曲材质；通过蒸发镀膜在所述天线基底表面形成超表面结构的微波天线；弯曲和/或折叠所述天线基底，使其形成表面为曲面结构和/或包括两个以上的相交表面的形状，以使形成于所述天线基底表面的微波天线的各部分处于两个以上的平面。在其中一个实施例中，所述在天线基底表面设置形成有与微波天线的形状相匹配的图案的掩膜板的步骤之前，还包括：采用超声波清洗所述天线基底。上述微波发射系统，利用天线基底的曲面结构和/或包括两个以上的相交表面，以及通过附着在所述天线基底上的微波天线，使微波信号从两个以上角度发射，从而实现了在不同角度位置的待充电设备能都能接收到微波信号。附图说明图1为一实施例的微波发射系统示意图；图2为一实施例的天线基底和微波天线结构示意图；图3为一实施例的天线基底表面形状示意图；图4为一实施例的微波信号发生模块示意图；图5为另一实施例的微波发射系统示意图；图6为一实施例的微波发射装置结构示意图；图7为一实施例的微波天线的制备方法流程图；图8为另一实施例的微波天线的制备方法流程图；图9为一实施例的微波发射方法流程图。具体实施方式图1为一实施例的微波发射系统，应用于信号发射器，该系统包括：电流转换模块100，用于获取直流电流信号。微波信号发生模块200，用于将直流电流信号转换成微波信号。天线基底300，表面为曲面结构和/或包括两个以上的相交表面。微波天线400，用于发射微波信号。其中微波天线400为超表面结构，形成于天线基底300表面，从而使微波天线的各部分处于两个以上的平面。上述微波发射系统，利用天线基底300的曲面结构和/或包括两个以上的相交表面，以及通过附着在所述天线基底300上的微波天线400，使微波信号从两个以上角度发射。从而实现了在不同角度位置的待充电设备能都能接收到微波信号。具体地，天线基底300用于覆盖微波信号发射器的外表面，天线基底300为柔性材料，可以折叠成与信号发射器的外表面相同的形状，并覆盖在其外表面上。还可以折叠成其它与信号发射器不同的形状，并覆盖在信号发射器的外表面上。具体地，天线基底300覆盖信号发射器的外表面的至少一面，且每一覆盖面都附着有微波天线400，从而使微波信号从多个角度发射，以便在不同角度位置的待充电设备能接收到微波信号进行无线充电。具体地，如图2所示，天线基底300采用可弯曲材质，微波天线400由超表面薄膜构成，微波天线400附着在天线基底300上。在本实施例中，超表面薄膜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。进一步地，天线基底300为环氧树脂玻璃或聚乙烯材料等柔性材料。在本实施例中，天线基底300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，以这种天线基底制得的超表面在整体上能获得极低的介电常数。具体地，参见图3，天线基底300的表面为环形曲面310a和圆形平面310b相交的表面。本实施例中，天线基底300的表面为环形曲面310a和圆形平面310b的组合形状。其中，在环形曲面310a和圆形平面310b上均附着一层超表面薄膜，在超表面薄膜上均匀分布微波天线(图未显示)，微波天线通过环形曲面310a和圆形平面310b可将微波信号从多个角度发射。此外，天线基底300还可以折叠成弧形、环形及球形等曲面形状，或者为平面形状，以及曲面形状和平面形状的组合形状。进一步地，天线基底300还可以弯曲或折叠成与信号发射器的外表面相同的形状。具体地，电流转换模块100包括变压器和二极管。其中，变压器用于调节输入电压的大小，二极管用于将交流信号转换为直流信号。例如，在对手持式电子产品或小型用电器充电时，通常的供电形式是交流220V，而手持式电子产品或小型用电器都是依靠低压直流来进行充电的。所以当信号发射器连接交流220V电源时，电流转换模块100将交流220V转换为低压的直流信号，以便手持式电子产品或小型用电器充电。电流转换模块100还可以为直流-直流转换器。直流-直流转换器用于调节直流电流的大小。例如，当信号发射器连接直流电源时，通过电流转换模块100(即直流-直流转换器)，调节输入的直流信号大小，以匹配待充电电器的充电电流大小。具体地，如图4所示，微波信号发生模块200包括：振荡电路210，用于将直流电流信号转换为预设频率的微波信号；功率放大电路220，用于增强微波信号的功率，并将增强后的微波信号发送至微波天线400。在本实施例中，振荡电路210(振荡器)将直流电流信号转换为待充电设备所需频段的微波信号，即预设频率为待充电设备所需的微波频段。通过功率放大电路220对微波信号进行功率放大，用于补偿微波信号在传播中的损耗。具体地，如图5所示，微波发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波发射系统，其特征在于，包括：电流转换模块，用于获取直流电流信号；微波信号发生模块，用于将所述直流电流信号转换成微波信号；天线基底，表面为曲面结构和/或包括两个以上的相交表面；微波天线，用于发射所述微波信号；所述微波天线为超表面结构，形成于所述天线基底表面，从而使所述微波天线的各部分处于两个以上的平面。

【技术特征摘要】
1.一种微波发射系统，其特征在于，包括：电流转换模块，用于获取直流电流信号；微波信号发生模块，用于将所述直流电流信号转换成微波信号；天线基底，表面为曲面结构和/或包括两个以上的相交表面；微波天线，用于发射所述微波信号；所述微波天线为超表面结构，形成于所述天线基底表面，从而使所述微波天线的各部分处于两个以上的平面。2.根据权利要求1所述的微波发射系统，其特征在于，所述天线基底采用可弯曲材质，所述微波天线由超表面薄膜构成，所述微波天线附着在所述天线基底上。3.根据权利要求2所述的微波发射系统，其特征在于，所述天线基底为环氧树脂玻璃或聚乙烯材料。4.根据权利要求1所述的微波发射系统，其特征在于，所述天线基底的表面包括环形曲面和圆形平面，其所述环形曲面和圆形平面相交。5.根据权利要求1所述的微波发射系统，其特征在于，所述微波信号发生模块包括：振荡电路，用于将所述直流电流信号转换为预设频率的微波信号；功率放大电路，用于增强所述微波信号的功率，并将增强后的微波信...

【专利技术属性】
技术研发人员：易伟华，张讯，周慧蓉，张伯伦，
申请(专利权)人：江西沃格光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36