引导表面波的同时传输和接收制造技术

公开了引导表面波发射器/接收器的各种实施例，其被配置为以第一频率传输引导表面波并且在引导表面波以第一频率传输的同时以第二频率接收引导表面波。各种实施例可以被配置为重传接收到的功率并将接收到的功率施加到电负载。引导表面波发射器/接收器的各种实施例也可以被配置为幅度调制(AM)中继器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】引导表面波的同时传输和接收相关申请的交叉引用本申请要求于2014年9月11日提交的标题为“SIMULTANEOUSTRANSMISSIONANDRECEPTIONOFGUIDEDSURFACEWAVES(引导表面波的同时传输和接收)”的共同未决美国临时专利申请第62,049,215号的权益和优先权，其通过引用全部合并于此。本申请还要求于2014年9月9日提交的标题为“SIMULTANEOUSTRANSMISSIONANDRECEPTIONOFGUIDEDSURFACEWAVES(引导表面波的同时传输和接收)”的共同未决美国非临时专利申请第14/848,467号的权益和优先权，其通过引用全部合并于此。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
本公开的实施例涉及一种引导表面波发射器/接收器，其被配置为以第一频率传输引导表面波并且在引导表面波以第一频率传输的同时以第二频率接收引导表面波。在一个实施例中，其中，提供一种方法包括以下步骤，经由引导表面波导探头以第一频率发射第一引导表面波，所述第一引导表面波沿着陆地介质的表面发射；和通过将引导表面波导探头的一部分配置为调谐谐振器来操作，以第二频率接收第二引导表面波。在其他的实施例中，该方法还包括以下步骤，产生合成场，所述合成场在距所述引导表面波导探头的汉克尔交叉距离处提供复数入射角。在其他的实施例中，该方法还包括以下步骤，将体现在所述第二表面引导波中的电能提供给耦合到引导表面波导探头的调谐谐振器的电负载。还在其他的实施例中，所述引导表面波导探头是具有充电端子的单相探头。在在此所描述的各实施例中，第一引导表面波体现幅度调制信号。在其他的实施例中，充电端子是多个充电端子中的一个。此外，本公开的各实施例包括一种系统，其包括引导表面波导探头，被调节为沿着陆地介质以第一频率发射第一引导表面波；和引导表面波导探头的一部分被配置为作为接收电路工作，接收电路被调谐以接收第二频率的第二引导波。在其他的实施例中，所述引导表面波导探头包括在陆地介质上方升高的充电端子，配置为生成至少一个复合场，所述至少一个复合场合成以陆地介质的复数布鲁斯特入射角(θi,B)入射的波前。在其他的实施例中，所述充电端子是多个充电端子之一。还在其他的实施例中，所述引导表面波导探头包括在所述陆地介质上方升高的充电端子，并且还包括电气耦合到充电端子的馈送网络，所述馈送网络提供相位延迟(Φ)，所述相位延迟(Φ)匹配于与复数布鲁斯特入射角(θi,B)相关联的波倾斜角(Ψ)，所述复数布鲁斯特入射角(θi,B)与在引导表面波导探头附近的有损导电介质相关联。在其他的实施例中，所述引导表面波导探头包括第一引导表面波导探头，并且所述接收电路感应耦合到电负载，所述电负载作为激励源的负载耦合到产生第二引导表面波的第二引导表面波导探头。在其他的实施例中，所述第一引导表面波具有作为从所述引导表面波导探头的距离的函数的指数衰减的轮廓。在其他的实施例中，所述接收电路还包括线圈的一部分，其在所述线圈的第一端处耦合到充电容器并且在所述线圈的第二端处耦合到地。在其他的实施例中，所述接收电路还包括线圈的一部分，其在所述线圈的第一位置处耦合到充电容器并且在所述线圈的第二位置处耦合到隔离设备，所述隔离设备耦合到地。在在此所描述的各实施例中，所述接收电路耦合到电压调节电路，所述电压调节电路被配置为调节来自接收电路的电压以用于电负载。还在不同的实施例中，所述电压调节电路将电压提供给电源。此外，本公开的各实施例包括一种系统，该系统包括引导表面波导探头，被调节为以第一引导表面波的形式发射能量；和用于从引导表面波导探头的一部分配置接收电路的装置，所述接收电路被调谐以接收第二引导表面波。在其他的实施例中，所述引导表面波导探头产生合成场，所述合成场在距所述引导表面波导探头的汉克尔交叉距离处提供复数入射角。还在其他的实施例中，所述接收电路还包括线圈的一部分，其在所述线圈的第一位置处耦合到地并且在所述线圈的第二位置处耦合到隔离设备，所述隔离设备耦合到补偿端子。在在此所描述的各实施例中，所述接收电路感应耦合到电压调节电路，所述电压调节电路被配置为调节来自接收电路的电压以用于电负载。在以下附图和详细说明的审查时，本公开的其他系统、方法、特征和优点将对本领域技术人员明显或变得明显。意在所有这种附加的系统、方法、特征和优点包括在该描述内，在本公开的范围内，且由所附的权利要求保护。另外，描述的实施例的所有可选的和优选的特征和修改可用于在这里教导的本公开的所有方面。此外，从属权利要求的单独的特征、以及描述的实施例的所有可选的和优选的特征和修改是彼此可组合和可互换的。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度的实例的绘图。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的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：引导表面波导探头，被调节为沿着陆地介质以第一频率发射第一引导表面波；和引导表面波导探头的一部分被配置为作为接收电路工作，接收电路被调谐以第二频率接收第二引导波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.11 US 62/049,215;2015.09.09 US 14/848,4671.一种系统，包括：引导表面波导探头，被调节为沿着陆地介质以第一频率发射第一引导表面波；和引导表面波导探头的一部分被配置为作为接收电路工作，接收电路被调谐以第二频率接收第二引导波。2.如权利要求1所述的系统，其中所述引导表面波导探头包括在陆地介质上方升高的充电端子，配置为生成至少一个复合场，所述至少一个复合场合成以陆地介质的复数布鲁斯特入射角(θi,B)入射的波前。3.如权利要求2所述的系统，其中所述充电端子是多个充电端子之一。4.如权利要求1所述的系统，其中所述引导表面波导探头包括在所述陆地介质上方升高的充电端子，并且还包括电气耦合到充电端子的馈送网络，所述馈送网络提供相位延迟(Φ)，所述相位延迟(Φ)匹配于与复数布鲁斯特入射角(θi,B)相关联的波倾斜角(Ψ)，所述复数布鲁斯特入射角(θi,B)与在引导表面波导探头附近的有损导电介质相关联。5.如权利要求1、2、3或4所述的系统，其中所述引导表面波导探头包括第一引导表面波导探头，并且所述接收电路感应耦合到电负载，所述电负载作为激励源的负载耦合到产生第二引导表面波的第二引导表面波导探头。6.如权利要求1、2、3、4或5所述的系统，其中所述第一引导表面波具有作为距所述引导表面波导探头的距离的函数的指数衰减的轮廓。7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的系统，其中所述接收电路还包括线圈的一部分，其在所述线圈的第一端处耦合到充电容器并且在所述线圈的第二端处耦合到地。8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的系统，其中所述接收电路还包括线圈的一部分，其在第一位置处耦合到充电容器并且在所述线圈的第二位置处耦合到隔离设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF科勒姆，KL科勒姆，JD利利，B平佐内，J平佐内，
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