用于引导表面波传输的可变频率接收器制造技术

本文公开了用于引导表面波接收器的各种实施例，包括从与沿着地面介质的多个引导表面波的传输相关联的多个可用频率中识别至少一个频率的电路；以及将所述引导表面波接收器经由所述地面介质接收所述传输的频率调整到所述至少一个频率的电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于引导表面波传输的可变频率接收器相关申请的交叉引用本申请要求于2014年9月11日提交的名称为“VARIABLEFREQUENCYRECEIVERSFORGUIDEDSURFACEWAVETRANSMISSIONS”的美国临时专利申请No.62/049,175以及于2015年9月8日提交的题为“VARIABLEFREQUENCYRECEIVERSFORGUIDEDSURFACEWAVETRANSMISSIONS”的美国专利申请No.14/847,639的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本申请涉及于2013年3月7日提交的并被分配申请号13/789,538、并且于2014年9月11日公开为公开号US2014/0252886A1的标题为“ExcitationandUseofGuidedSurfaceWaveModesonLossyMedia”的共同未决美国非临时专利申请，并将其通过引用全部合并于此。本申请还涉及于2013年3月7日提交的并被分配申请号13/789,525、并且于2014年9月11日公开为公开号US2014/0252865A1的标题为“ExcitationandUseofGuidedSurfaceWaveModesonLossyMedia”的共同未决美国非临时专利申请，并将其通过引用全部合并于此。本申请进一步涉及于2014年9月10日提交的并被分配申请号14/483,089的标题为“ExcitationandUseofGuidedSurfaceWaveModesonLossyMedia”的共同未决美国非临时专利申请，且将其通过引用全部合并于此。本申请进一步涉及于2015年6月2日提交的并被分配申请号14/728,507的标题为“ExcitationandUseofGuidedSurfaceWaves”的共同未决美国非临时专利申请，且将其通过引用全部合并于此。本申请进一步涉及于2015年6月2日提交的并被分配申请号14/728,492的标题为“ExcitationandUseofGuidedSurfaceWaves”的共同未决美国非临时专利申请，且将其通过引用全部合并于此。
技术介绍
近百年来，通过无线电波发送的信号涉及使用传统的天线结构启动的辐射场。相比无线电科学，最近一世纪的电功率分布系统涉及沿着导电体引导的能量的传输。自从1900年代早期以来，已经存在射频(RF)和功率传输之间的区别的理解。
技术实现思路
根据本文描述的一个或多个实施例，一种装置包括：引导表面波接收结构，被配置为从沿着地面介质行进的引导表面波获得电能；耦合到所述引导表面波接收结构的电负载，所述电负载作为耦合到产生所述引导表面波的引导表面波导探头的激励源处的负载；从与沿着所述地面介质行进的所述引导表面波的传输相关联的多个可用频率中识别至少一个频率的处理电路；以及调整所述引导表面波接收结构经由所述地面介质接收所述传输的频率到所述至少一个频率的处理电路。调整引导表面波接收结构接收传输的频率的处理电路还可以包括调整可变电容器的电容或可变电感器的电感的处理电路。在各种实施例中，该装置还可以包括场传感器或谱分析器，其被配置为至少识别多个可用频率中的至少一个频率。引导表面波接收结构还可以包括线性探头、调谐谐振器和磁线圈中的至少一个。调整引导表面波接收结构接收传输的频率可以由处理电路以编程方式执行。在本公开的另外的实施例中，描述了一种方法，包括：使用引导表面波接收结构接收以引导表面波的形式的电能；从与沿着地面介质的多个引导表面波的传输相关联的多个可用频率中识别至少一个频率；通过所述引导表面波接收器调整所述引导表面波接收结构经由所述地面介质接收所述传输的频率到所述至少一个频率；以及将电能供应到耦合到所述引导表面波接收结构的电负载。调整引导表面波接收结构接收传输的频率可以进一步包括调整可变电容器的电容或可变电感器的电感。在各种实施例中，该方法还包括识别多个可用频率中的至少一个频率。引导表面波接收结构还可以包括以下中的至少一个：线性探头、调谐谐振器和磁线圈。调整引导表面波接收结构接收传输的频率可以由处理电路以编程方式执行。本公开的另外的实施例描述了一种系统，包括：用于从沿地面介质行进的引导表面波获得电能并将电能提供给电负载的装置，所述电负载作为耦合到产生所述引导表面波的引导表面波导探头的激励源处的负载；用于从与沿所述地面介质行进的所述引导表面波的传输相关联的多个可用频率中识别至少一个频率的装置；以及用于调整所述系统经由所述地面介质接收所述传输的频率到所述至少一个频率的装置。用于调整系统接收传输的频率的装置还可以包括用于调整可变电容器的电容或可变电感器的阻抗的装置。此外，所述系统可以包括用于从所述多个可用频率中识别所述至少一个频率的装置，其中，用于从所述多个可用频率中识别所述至少一个频率的装置还包括场强计或谱分析器。用于从引导表面波获得电能的装置还可以包括以下中的至少一个：线性探头、调谐谐振器和磁线圈。用于调整系统接收传输的频率的装置还可以包括被配置为以编程方式调整频率的处理电路。附图说明参考以下附图能够更好地理解本公开的许多方面。在图中的组件并非必须是按比例的，代替地可以强调以清楚地图示本公开的原理。此外，在图中，类似的附图标记指定遍及几幅图的对应部分。图1是示出对于引导电磁场和辐射电磁场的作为距离的函数的场强的图表。图2是图示根据本公开的各种实施例的为了引导表面波的传输采用的具有两个区域的传播接口的图。图3是图示根据本公开的各种实施例的针对图2的传播接口部署的引导表面波导探头的图。图4是根据本公开的各种实施例的一阶汉克尔函数的逼近和远离渐近线的幅值的实例的绘图。图5A和5B是图示根据本公开的各种实施例的由引导表面波导探头合成的电场的复数入射角的图。图6是图示根据本公开的各种实施例的在图5A的电场以布鲁斯特角与损耗传导介质交叉的位置上充电端子的升高效果的图形表示。图7是根据本公开的各种实施例的引导表面波导探头的实例的图形表示。图8A到8C是图示根据本公开的各种实施例的图3和7的引导表面波导探头的等效像平面模型的实例的图形表示。图9A和9B是图示根据本公开的各种实施例的图8B和8C的等效像平面模型的单线传输线和经典传输线模型的实例的图形表示。图10是图示根据本公开的各种实施例的调整图3和7的引导表面波导探头以沿着损耗传导介质的表面启动引导表面波的实例的流程图。图11是图示根据本公开的各种实施例的在图3和7的引导表面波导探头的波倾斜角度和相位延迟之间的关系的实例的绘图。图12是图示根据本公开的各种实施例的引导表面波导探头的实例的图。图13是图示根据本公开的各种实施例的按照复数布鲁斯特角入射合成电场、以匹配在汉克尔跨越距离处的引导表面波导模式的图形表示。图14是根据本公开的各种实施例的图12的引导表面波导探头的实例的图形表示。图15A包括根据本公开的各种实施例的引导表面波导探头的充电端子T1的相位延迟(ΦU)的虚数和实数部分的实例的绘图。图15B是根据本公开的各种实施例的图14的引导表面波导探头的示意图。图16是图示根据本公开的各种实施例的引导表面波导探头的实例的图。图17是根据本公开的各种实施例的图16的引导表面波导探头的实例的图形表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：引导表面波接收结构，被配置为从沿着地面介质行进的引导表面波获得电能；耦合到所述引导表面波接收结构的电负载，所述电负载作为耦合到产生所述引导表面波的引导表面波导探头的激励源处的负载；从与沿着所述地面介质行进的所述引导表面波的传输相关联的多个可用频率中识别至少一个频率的处理电路；以及调整所述引导表面波接收结构经由所述地面介质接收所述传输的频率到所述至少一个频率的处理电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.11 US 62/049,175;2015.09.08 US 14/847,6391.一种装置，包括：引导表面波接收结构，被配置为从沿着地面介质行进的引导表面波获得电能；耦合到所述引导表面波接收结构的电负载，所述电负载作为耦合到产生所述引导表面波的引导表面波导探头的激励源处的负载；从与沿着所述地面介质行进的所述引导表面波的传输相关联的多个可用频率中识别至少一个频率的处理电路；以及调整所述引导表面波接收结构经由所述地面介质接收所述传输的频率到所述至少一个频率的处理电路。2.根据权利要求1所述的装置，其中，调整所述引导表面波接收结构接收所述传输的频率的所述处理电路还包括调整可变电容器的电容的处理电路。3.根据权利要求1-2中的任何一个所述的装置，其中调整所述引导表面波接收结构接收所述传输的频率的所述处理电路还包括调整可变电感器的电感的处理电路。4.根据权利要求1-3中的任何一个所述的装置，还包括场传感器，被配置为至少识别所述多个可用频率中的至少一个频率。5.根据权利要求1-4中的任何一个所述的装置，其中，所述引导表面波接收结构还包括以下中的至少一个：线性探头、调谐谐振器和磁线圈。6.根据权利要求1-5中的任何一个所述的装置，还包括谱分析器，被配置为至少识别所述多个可用频率中的至少一个频率。7.根据权利要求1-6中的任何一个所述的装置，其中调整所述引导表面波接收结构接收所述传输的频率由所述处理电路以编程方式执行。8.一种方法，包括：使用引导表面波接收结构接收以引导表面波的形式的电能；从与沿着地面介质的多个引导表面波的传输相关联的多个可用频率中识别至少一个频率；通过所述引导表面波接收器调整所述引导表面波接收结构经由所述地面介质接收所述传输的频率到所述至少一个频率；和将电能供应到耦合到所述引导表面波接收结构的电负载。9.根据权利要求8所述的方法，其中调整所述引导...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF科勒姆，KL科勒姆，
申请(专利权)人：CPG技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US