具有宽窄度的脉冲信号传输系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种具有宽窄度的脉冲信号传输系统，包括无源发射机和与之通讯耦合的信号接收机，该无源发射机包括信号发射组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号发射组件为期提供发射信号所需的电能，无源发射机还包括第一天线组件，信号接收机上设有与第一天线组件匹配的第二天线组件。本实用新型专利技术可以提高发射信号的准确率，排除绝大部分的信号干扰，从而节约发射能源，提高发射效率，并且，本实用新型专利技术可以利用冗余和多次发射方式来增加传输稳定性。

【技术实现步骤摘要】
具有宽窄度的脉冲信号传输系统
本技术涉及脉冲信号传输系统及方法。
技术介绍
在利用无线信号，例如射频信号远程传输数字信息指令或信令过程中，一般这些数字信息可包含简单指令，例如开关指令或可编译地址码，而提供给无线信号发射的能量主要是由供给发射机的调制和发射电压的电力（本文中称之为效率电能）和热量或其他形式损耗（称之为非效率电能）组成，因此，对应于发射指令长度，应当考虑发射能量的供给多少，换句话说，在某些情况下有限的供给电能对应的发射数字信息的内容长度是受限的。因此，为了节约功耗，一般需要将供给无线信号发射的能量合理使用，例如使用低功耗收发芯片，当没有信号收发时处于休眠模式，此时静态电流可处于μA级，或者也可以通过电路改进来提高电能使用效率以减小热量损耗。无论哪种情况，对于发射机单端来说，都需要将包含数字信息的波形脉冲多次发送以确保被接收器成功接收，这主要是两方面考虑，首先是为了避免其他脉冲信号对信号接收端接收此脉冲波形的干扰，另外是利用发射机单端发射时，由于该单端无法接收来自所述信号接收端的反馈，例如是否成功解调或接收，因此需要多次发射信令脉冲以尽可能提供接收成功率，无论哪种情况，都需要更大工作电力驱动。
技术实现思路
本技术首先要解决的技术问题是提供一种具有宽窄度的脉冲信号传输系统，通过系统配置来尽可能满足短时发射所需能耗，并使得发射信号所需的时间尽可能缩短，从而节省能源。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：具有宽窄度的数字信号的脉冲传输装置，包括无源发射机和与之通讯耦合的信号接收机，该无源发射机包括信号发射组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号发射组件并为其提供发射信号所需的电能，信号接收机包括信号接收组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号接收组件并为其提供发射信号所需的电能，无源发射机和信号接收机上还分别设有能够相互匹配的天线组件。进一步地，该脉冲传输装置包括至少两台无源发射机，信号接收机能够同时接收来自每台无源发射机所发射的信号。进一步地，换能组件是能够吸收其他能量的并转换为电能的设备，包括热电交换机、太阳能发电机。进一步地，换能组件上还设有输入检测传感器和输出检测传感器，输入检测传感器连接在换能组件的输入端，用于检测对应的能源输入，输出检测传感器为电流传感器，连接在换能组件的输出端，用于检测换能组件的输出电流，输入检测传感器和输出检测传感器。进一步地，整流组件是包括整流电路和换压电路，换压电路包括输入电路和输出电路，输入电路包括至少一个机电式开关元件和与其对应的电感线圈，输出电路包括至少一个电容元件，换压电路的输出端连接至变压器，变压器连接至信号收发装置。本技术的有益效果是：本技术将数字信令以电脉冲信号的方式进行多次发射，每一次发射的电脉冲信号将该数字信令以一数据传输率传输，该数据传输率被设置为使发射所述电脉冲信号的时间明显小于发射两次这个电脉冲信号之间时隙值，且其中发射两相邻脉冲之间的时隙值不同于其他周期性射频干扰源的发射脉冲周期，通过多次发射并避开干扰信号周期，本技术可以提高发射信号的准确率，排除绝大部分的信号干扰，从而节约发射能源，提高发射效率，并且，鉴于非效率电能对效率电能比率的改善及其所带来的能耗利用率，本技术可以利用冗余和多次发射方式来增加传输稳定性。附图说明图1是本技术的装置的整体示意图。图2是本技术的电路图。具体实施方式参照附图1-2。本技术包括无源发射机1和与之通讯耦合的信号接收机2，该无源发射机1包括信号发射组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号发射组件并为其提供发射信号所需的电能，信号接收机包括信号接收组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号接收组件并为其提供发射信号所需的电能，无源发射机1和信号接收机2上还分别设有能够相互匹配的天线组件。该脉冲传输装置包括至少两台无源发射机1，信号接收机能够同时接收来自每台无源发射机所发射的信号。换能组件是能够吸收其他能量的并转换为电能的设备，包括热电交换机、太阳能发电机。换能组件上还设有输入检测传感器和输出检测传感器，输入检测传感器连接在换能组件的输入端，用于检测对应的能源输入，输出检测传感器为电流传感器，连接在换能组件的输出端，用于检测换能组件的输出电流，输入检测传感器和输出检测传感器。整流组件是包括整流电路和换压电路，换压电路包括第一换压电路10，耦接该第一换压电路10的第二换压电路20，第一换压电路10实际上是一种换能器，该换能器可以是热偶元件，压电换能器/机电换能器，金属线包以及电磁换能器等。在本实施例中，换能器是采用电磁谐振元件，例如，LC谐振电路。如图所示，换能器可以收集来自外界的非电能S1，例如储能元件11可以获取光能，或者接收电磁波。第二换压电路20包括输入电路，该输入电路具有机电式开关元件22和电感线圈21，其中该开关元件22可以响应于一物理变量从而自动通断一次或多次，第二换压电路20还包括输出电路，该输出电路具有至少一个容性元件23。第一换压电路11的输出端耦接至第二换压电路20的输入端，第二换压电路20的输出端耦接至用电负载40。输入电路可被设置为具有较低阻抗并具有低电压，例如低于2.0V的电压，由于流过该机电式开关元件22的电流骤变，流过的电流大到足以感应该输入电路中电感线圈的感应电流使其具有足够大的电压供给后级用电负载40供电。机电式开关元件22的触发系数是可变化的，例如该触发动作可在某一温度、压力、电压、电流密度等基础上发生，如果机电式开关元件22串联至电感线圈21，则回路中的电流骤变可以导致输入电路的电感线圈21中感生出更高的电压。上述回路还可以进一步优化，例如，机电式开关元件22主要是由一电磁继电器和与之配合的机械开关组件组成，电感线圈21可理想地由继电器的激励线圈组成，当电流流过激励线圈时，继电器工作，带动机械开关的接触件断开，该断开动作导致用于感生电压的激励线圈中产生瞬时压降，电荷传输至输出电路，电荷释放之后，继电器能量施放且压降消失，然后机械开关的接触件闭合，并且继电器的工作过程又再次重复。由此产生脉冲直流电压并传递至输出电路的容性元件。进一步地，继电器可以是簧片继电器，簧片继电器只需要极低的动作作用力来控制接触件特别适合本技术的设计原理。输入电路和输出电路通过一个二极管彼此耦接，以阻隔输出电路或电容元件的电荷流回到输入电路，二极管应当按照电荷能够从输入电路流向输出电路的原则来布置。根据本实施例中的布置，在第一换压电路10的输出端，只能够获得低于2.0V的电压，必须要经过第二换压电路20的转换，才能够获得能够满足用电负载40的需求的更高的工作电压，而第二换压电路20可以在低于2.0V的电压下工作，因此第二换压电路20承担了对第一换压电路10所输出的电压的变压功能。换压电路的输出端连接至变压器，变压器连接至信号收发装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有宽窄度的脉冲信号传输系统，其特征是，包括无源发射机和与之通讯耦合的信号接收机，该无源发射机包括信号发射组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号发射组件并为其提供发射信号所需的电能，信号接收机包括信号接收组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号接收组件并为其提供发射信号所需的电能，无源发射机和信号接收机上还分别设有能够相互匹配的天线组件。

【技术特征摘要】
1.具有宽窄度的脉冲信号传输系统，其特征是，包括无源发射机和与之通讯耦合的信号接收机，该无源发射机包括信号发射组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号发射组件并为其提供发射信号所需的电能，信号接收机包括信号接收组件、换能组件和整流组件，换能组件收集外部能量并转换为电能，发送给整流组件，整流组件通过变压器连接至信号接收组件并为其提供发射信号所需的电能，无源发射机和信号接收机上还分别设有能够相互匹配的天线组件。2.根据权利要求1所述的具有宽窄度的脉冲信号传输系统，其特征是，该脉冲传输装置包括至少两台无源发射机，信号接收机能够同时接收来自每台无源发射机所发射的信号。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹤还，张鹏，
申请(专利权)人：普天智能照明研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33