CN115133673B - 一种射频能量收集器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种射频能量收集器及电子设备，射频能量收集器应用于包括第一天线和第二天线的电子设备。该射频能量收集器包括：天线匹配电路、开关阵列和整流电路，天线匹配电路位于第二天线和开关阵列之间，用于实现阻抗匹配；开关阵列与天线匹配电路连接，第二天线接收第一天线辐射的射频能量时，开关阵列连通天线匹配电路与整流电路；整流电路与储能器件连接，将第二天线接收的射频能量转化为电能，将电能传输至储能器件。基于该射频能量收集器，在电子设备中的发射天线发射信号时，电子设备内的其他天线接收发射天线辐射的射频能量，并将射频能量转化为电能，由储能器件存储该电能，从而实现对射频能量的回收利用，减少电子设备的功耗。

Description

一种射频能量收集器及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种射频能量收集器及电子设备。

背景技术

随着科技水平的进步，手机、电脑等电子设备在我们的生活中随处可见，极大提高了用户的生活水平。

但是，电子设备在使用过程中，往往会产生大量功耗，随着人均拥有电子设备数量的增加，该功耗日益明显。因此，目前亟需一种能够减少电子设备的功耗的方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的电子设备的功耗较高的问题，本申请实施例提供一种射频能量收集器及电子设备。

第一方面，本申请实施例提供一种射频能量收集器，应用于电子设备，所述电子设备包括第一天线和第二天线，包括：

天线匹配电路、开关阵列和整流电路；

所述天线匹配电路位于所述第二天线和所述开关阵列之间，用于实现阻抗匹配；

所述开关阵列与所述天线匹配电路相连接，在所述第二天线接收所述第一天线辐射的射频能量的情况下，所述开关阵列连通所述天线匹配电路与所述整流电路；

所述整流电路与储能器件相连接，所述整流电路用于将所述第二天线接收的射频能量转化为电能，并将所述电能传输至所述储能器件。

基于本申请实施例提供的射频能量收集器，可在电子设备中的发射天线发射信号时，由该电子设备内的其他天线接收该发射天线辐射的射频能量，并将该射频能量转化为电能，由储能器件存储该电能，从而实现对射频能量的回收利用，减少电子设备的功耗。

一种可选的设计中，还包括：

设置在所述整流电路和所述储能器件之间的电能转换电路；

所述电能转换电路用于将所述整流电路输出的所述电能转化为所述储能器件适应的电能。

通过该电能转换电路，可将整流电路输出的电能转化为储能器件适应的电平，便于储能器件接收并存储该电能，提高射频能量收集器对射频能量的回收率。

一种可选的设计中，所述天线匹配电路包括所述电子设备内设置的用于实现阻抗匹配的电路。

通过这一设计，射频能量收集器中的天线匹配电路可复用电子设备内设置的用于实现阻抗匹配的电路，从而减少射频能量收集器对电子设备的控件的占用，有利于实现电子设备的轻薄化。

一种可选的设计中，所述储能器件包括所述电子设备内设置的储能器件；

或者，所述储能器件包括所述电子设备外接的储能器件。

其中，如果储能器件包括电子设备内设置的储能器件，则可通过射频能量收集器为电子设备的储能器件进行充电，如果储能器件包括电子设备外接的储能器件，则可通过射频能量收集器为该外接的储能器件进行充电，实现射频能量的回收利用。

一种可选的设计中，所述储能器件包括所述电子设备内的超级电容和/或锂电池。

一种可选的设计中，所述第一天线和所述第二天线的隔离度在第一范围内。

一种可选的设计中，所述第一范围为10分贝至25分贝。

一种可选的设计中，所述第二天线包括至少一条天线；

当所述第二天线包括多条时，所述开关阵列包括多个，不同的所述开关阵列分别连接不同的所述第二天线。

一种可选的设计中，还包括：

触发器；

所述触发器用于在所述第二天线接收所述第一天线辐射的射频能量的情况下，触发所述开关阵列连通所述第二天线与所述整流电路。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备包括第一方面所述的射频能量收集器。

本申请实施例提供一种射频能量收集器及电子设备，该射频能量收集器应用于电子设备，该电子设备包括第一天线和第二天线。第一天线在发射信号过程中，第二天线可接收第一天线辐射的射频能量，并通过该射频能量收集器，将第二天线接收的射频能量转化为相应的电能，并由储能器件存储该电能，从而实现对射频能量的回收利用，减少电子设备的功耗。

附图说明

图1为本申请实施例公开的一种音频设备的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的一种射频能量收集器的结构示意图；

图3为本申请实施例公开的又一种射频能量收集器的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的又一种射频能量收集器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。术语“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

为了下述各实施例的描述清楚简洁，首先给出相关技术的简要介绍：

电子设备在使用过程中，通常需要发射或接收信号。为了满足电子设备的这一需求，电子设备内通常设置有多条天线。

示例性的，该电子设备为手机，在目前一种设计中，分别在手机的不同位置设置有多条不同的天线，不同天线可分别用于接收或发射不同的信号，以满足用户的使用需求。并且，电子设备的部分天线处于工作状态（即发射或接收信号状态）时，其他天线可能处于闲置状态（即未发送信号且未接收信号的状态）。

其中，发射信号的天线可称为发射天线，接收信号的天线可称为接收天线。发射天线在发射信号时，会辐射大量射频能量，导致电子设备产生大量功耗。

为了解决现有技术中电子设备功耗大的问题，本申请提供一种射频能量收集器和电子设备。

本申请实施例中的电子设备可以称为用户设备（user equipment，UE）、终端（terminal）、终端设备等。例如，电子设备可以为平板电脑（portable android device，PAD）、个人数字处理（personal digital assistant，PDA）、笔记本电脑、具有无线通信功能的手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备、虚拟现实（virtual reality，VR）终端设备、增强现实（augmented reality，AR）终端设备、工业控制（industrial control）中的无线终端、无人驾驶（self driving）中的无线终端、远程医疗（remote medical）中的无线终端、智能电网（smart grid）中的无线终端、运输安全（transportation safety）中的无线终端、智慧城市（smart city）中的无线终端、智慧家庭（smart home）中的无线终端等具有显示屏的移动终端或固定终端。本申请实施例中对电子设备的形态不做具体限定。

在本申请实施例中，电子设备的结构可以如图1所示，其中，图1为应用本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

如图1所示，电子设备可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线（universal serial bus，USB）接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

进一步的，当所述电子设备具有发射和接收信号的功能（例如电子设备为手机）时，所述电子设备还可以包括：天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及用户标识模块（subscriber identification module，SIM）卡接口195等。

可以理解的是，本实施例示意的结构并不构成对电子设备的具体限定。在另一些实施例中，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路（inter-integrated circuit，I2C）接口，集成电路内置音频（inter-integrated circuitsound，I2S）接口，脉冲编码调制（pulse code modulation，PCM）接口，通用异步收发传输器（universal asynchronous receiver/transmitter，UART）接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。

移动通信模块150可以提供应用在电子设备上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以提供应用在电子设备上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks，WLAN)(例如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星***(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。在一些实施例中，电子设备的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得电子设备可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。

电子设备通过图形处理器（graphics processing unit，GPU），显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。电子设备的显示屏194上可以显示一系列图形用户界面（graphical user interface，GUI），这些GUI都是该电子设备的主屏幕。

电子设备可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展电子设备的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理。

电子设备可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。

扬声器170A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。电子设备可以通过扬声器170A收听音乐，或收听免提通话。受话器170B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。麦克风170C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声，将声音信号输入到麦克风170C。耳机接口170D用于连接有线耳机。

压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备的运动姿态。气压传感器180C用于测量气压。磁传感器180D包括霍尔传感器。电子设备可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。加速度传感器180E可检测电子设备在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。距离传感器180F，用于测量距离。接近光传感器180G可以包括发光二极管(LED)和光检测器。环境光传感器180L用于感知环境光亮度。指纹传感器180H用于采集指纹。温度传感器180J用于检测温度。触摸传感器180K，也称“触控器件”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。骨传导传感器180M可以获取振动信号。按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键，也可以是触摸式按键，或者为虚拟按键。马达191可以产生振动提示。指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。SIM卡接口195用于连接SIM卡。

另外，在上述部件之上，运行有操作***。例如苹果公司所开发的iOS操作***，谷歌公司所开发的安卓Android开源操作***，微软公司所开发的Windows操作***等。在该操作***上可以安装运行应用程序。

为了明确本申请提供的方案，以下结合附图，通过各个实施例，对本申请所提供的方案进行介绍说明。

本申请实施例提供一种射频能量收集器，该射频能量收集器可应用于电子设备，该电子设备包括第一天线100和第二天线200。参见图2所示的结构示意图，该射频能量收集器包括：天线匹配电路300、开关阵列400和整流电路500。

其中，天线匹配电路300位于第二天线200和开关阵列400之间，用于实现阻抗匹配。具体的，该天线匹配电路300用于实现第二天线200所在通路的阻抗匹配，以提高射频能量收集器收集的射频能量。

在电子设备内可设置用于实现阻抗匹配的第一电路，在本申请实施例的一种可行的设计中，该天线匹配电路300可包括第一电路，也就是说，该天线匹配电路300可复用电子设备内具有阻抗匹配功能的电路，从而减少射频能量收集器电子设备的空间的占用，有利于实现电子设备的轻薄化。

在本申请中，开关阵列400与天线匹配电路300相连接。

在第一天线100发射信号的过程中，第一天线100会辐射大量的射频（radiofrequency，RF）能量，如果第二天线200处于未工作的状态，即第二天线200未发送信号以及未接收信号，该状态也可称为处于闲置状态，则第二天线200可接收第一天线100辐射的射频能量。在第二天线200接收第一天线100辐射的射频能量的情况下，开关阵列400连通天线匹配电路300与整流电路500，这种情况下，第二天线200、天线匹配电路300、开关阵列400和整流电路500形成一条通路。

在本申请实施例提供的射频能量收集器中，开关阵列400起到切换通路的作用。第二天线200在接收其他天线辐射的射频能量时，该开关阵列400通过切换，实现第二天线200与整流电路的连通。另外，在第二天线200未接收射频能量时，开关阵列400可切换至其他通路。

示例性的，在图2所示的结构示意图中，开关阵列400包括N个端口，分别为RF1、RF2至RF N，这N个端口分别用于连接不同的通路，其中开关阵列400切换至RF1端口时，开关阵列400与整流电路连通。在这一示例中，第二天线200需要接收其他天线辐射的射频能量时，该开关阵列400可切换至与RF1端口连接，这种情况下，第二天线200、天线匹配电路300、开关阵列400和整流电路500之间形成通路。如果第二天线200不需要接收其他天线辐射的射频能量，则开关阵列400可根据第二天线200所需执行的功能，切换至RF2端口或其他端口，以便第二天线200与其他电路元件连通。

整流电路500与储能器件相连接，该整流电路500用于将第二天线200接收的射频能量转化为电能，并将电能存储至储能器件。该储能器件可存储接收到的电能，避免该电能的浪费。

如果电子设备内设置有能够将射频能量转化为电能的第二电路，在本申请实施例的一种可行的设计中，该整流电路500可为该第二电路，也就是说，该整流电路500可复用电子设备内具有将射频能量转化为电能的功能的电路，从而减少射频能量收集器电子设备的空间的占用，有利于实现电子设备的轻薄化。

在本申请一种可行的设计中，整流电路将射频能量转化为直流电能，这种情况下，整流电路还可称为射频-直流（radio frequency Direct Current，RF-DC）电路。

在本申请一种可行的设计中，整流电路500可为具有将射频能量转化为电能这一功能的芯片，示例性的，该芯片可为EN2223芯片和PCC110芯片等。当然，整流电路500还可为其他具有该功能的芯片，本申请实施例对此不作限定。

本申请实施例提供一种射频能量收集器，该射频能量收集器应用于电子设备，该电子设备包括第一天线和第二天线，该射频能量收集器包括天线匹配电路、开关阵列和整流电路，其中，该天线匹配电路位于第二天线和开关阵列之间，用于实现阻抗匹配；开关阵列与天线匹配电路相连接，在所述第二天线接收第一天线辐射的射频能量的情况下，开关阵列连通天线匹配电路与整流电路，从而使第二天线、天线匹配电路、开关阵列、整流电路以及与整流电路相连接的储能器件形成一条通路。这种情况下，第二天线在接收到第一天线辐射的射频能量后，可由天线匹配电路实现该通路的阻抗匹配，第二天线可将接收到的射频能量传输至整流电路，再由整流电路将该射频能量转化为电能，并将该电能传输至储能器件，以便该储能器件存储电能。

基于本申请实施例提供的射频能量收集器，能够在电子设备中的发射天线发射信号时，由该电子设备内的其他天线接收该发射天线辐射的射频能量，并将该射频能量转化为电能，由储能器件存储该电能，从而能够实现对射频能量的回收利用，减少电子设备的功耗。

进一步的，参见图3所示的结构示意图，在本申请另一实施例提供的射频能量收集器中，还包括：电能转换电路600。该电能转换电路600设置在整流电路500和储能器件之间。

其中，该电能转换电路600用于将整流电路500输出的电能转化为储能器件适应的电能。

有些场景下，整流电路500将第二天线接收的射频能量转化为电能后，该电能的电平较高或较低，储能器件无法适应。这种情况下，电能转换电路600可将整流电路500输出的电能转化为储能器件适应的电平，便于储能器件接收并存储该电能，提高射频能量收集器对射频能量的回收率。

如果电子设备内设置有能够转换电平的第三电路，在本申请实施例的一种可行的设计中，该电能转换电路600可为电子设备内设置的第三电路，也就是说，该电能转换电路600可复用电子设备内具有转换电平的功能的电路，从而减少射频能量收集器对电子设备的空间的占用，有利于实现电子设备的轻薄化。

在本申请实施例提供的一种可行的设计中，电能转换电路可为电源管理集成电路（power management ic，PMIC），示例性的，该PMIC可为AEM30940芯片或PCC210芯片。当然，电能转换电路可为其他具有电平转换功能的芯片，本申请实施例对此不作限定。

通过本申请实施例提供的射频能量收集器，可将第二天线接收到的射频能量转化为相应的电能，并将该电能传输至储能器件。在本申请实施例提供的方案中，可将存储至储能器件中的电能称为回收电能。

在一种可行的设计中，该储能器件可为电子设备内设置的储能器件。其中，为了实现电子设备的应用，在电子设备内通常设置有储能器件，该储能器件能够为电子设备提供相应的电能。这种情况下，电子设备内的储能器件在存储该电能之后，可将该电能提供给电子设备，从而能够使电子设备利用回收电能，减少功耗的浪费。

在这种设计的一个可行的示例中，该储能器件可包括电子设备内的超级电容和/或锂电池，该超级电容和/或锂电池可存储回收电能，并可由电子设备应用该回收电能。

或者，在一种可行的设计中，该储能器件包括电子设备外接的储能器件。这种情况下，射频能量收集器可与电子设备外接的储能器件相连接，并由该外接的储能器件存储回收电能，这种情况下，该外接的储能器件可为其他电子设备提供该回收电能，减少功耗的浪费。

其中，在一个可行的示例中，电子设备外接的储能器件可为移动电源，该移动电源可存储回收电能，并在需要为电子设备供电时，为电子设备提供存储的回收电能。

在电子设备的第一天线发射信号时，可由该电子设备的处于闲置状态（即未工作状态）的第二天线接收第一天线辐射的射频能量，并由本申请实施例提供的射频能量收集器将该射频能量转化为相应的电能。在本申请一种可行的设计中，第一天线和第二天线的隔离度在第一范围内。

隔离度用于表征射频信号泄露到其他端口的能力，单位通常为分贝（decibel，dB）。通常情况下，天线的隔离度可通过以下公式确定：

。其中，PM为天线端口M发射的功 率，PN为泄漏到天线端口N的功率。另外，天线端口MN的隔离度，可为包括天线端口M的天线 和包括天线端口N的天线之间的隔离度。

也就是说，在本申请中，可确定第一天线的天线端口发射的功率，以及泄露到第二天线的天线端口的功率，并基于上述公式，即可确定第一天线和第二天线的隔离度。

如果两条天线之间的隔离度较大，则这两条天线之间的干扰较小，但是其中一条天线在发射信号时，另一条天线接收到的射频能量较小。另外，如果两条天线之间的隔离度较小，则两条天线之间的干扰较大，但是其中一条天线在发射信号时，另一条天线接收到的射频能量较大。因此，在本申请提供的方案中，第一天线和第二天线之间的隔离度可设定在第一范围内，从而避免第一天线在发射信号过程中受到较大干扰，并能保障第二天线接收到第一天线辐射的较多射频能量。

在一种可行的示例中，第一范围为10dB至25dB。也就是说，第一天线和第二天线之间的隔离度不小于10dB且不大于25dB。当然，根据电子设备的类型，以及实际的使用需求，第一范围还可为其他范围，本申请实施例对此不作限定。

一个电子设备通常包括多条天线，在发射天线发射信号时，可能存在一条或多条天线处于闲置状态，这种情况下，可通过一条或多条天线接收发射天线辐射的射频能量，相应的第二天线可包括至少一条天线。

其中，当第二天线包括多条时，本申请实施例提供的射频能量收集器中的开关阵列通常包括多个，其中，不同的开关阵列分别连接不同的第二天线，并在第二天线接收第一天线辐射的射频能量时，分别控制不同的第二天线与整流电路连通。

为了明确本申请实施例提供的射频能量收集器的结构，以下公开图4。图4对应的射频能量收集器中，包括多条第二天线200和多个开关阵列400，并且不同的开关阵列400分别连接不同的第二天线200，天线匹配电路300位于第二天线200和开关阵列400之间。在第二天线200接收第一天线100辐射的射频能量的情况下，开关阵列400可连通天线匹配电路300和整流电路500，这种情况下，各条第二天线200、天线匹配电路300、开关阵列400、整流电路500和电能转换电路600之间形成通路，各条第二天线200在接收第一天线100辐射的射频能量之后，由该射频能量收集器转化为相应的电能，并将该电能传输至储能器件。

这一设计中，由于第二天线200包括多条，因此可通过多条第二天线200接收第一天线100辐射的射频能量，从而能够回收较多射频能量，减少功耗浪费。

在本申请另一实施例提供的射频能量收集器中，还包括触发器，该触发器可用于在第二天线接收第一天线辐射的射频能量的情况下，触发开关阵列连通第二天线与整流电路。

其中，该触发器可为具有触发开关阵列这一功能的芯片。并且，在一种可行的设计中，该触发器可为独立于电子设备的触发器。或者，在另一种可行的设计中，该触发器可为该电子设备的芯片，这种情况下，该触发器可复用电子设备的芯片，从而减少射频能量收集器电子设备的空间的占用，有利于实现电子设备的轻薄化。

为了明确本申请提供的射频能量收集器的优势，以下公开一个示例。在该示例中，第二天线为一条，该射频能量收集器可如图3所示。

其中，第一天线和第二天线之间的隔离度为10dB，第一天线发射26dBm的信号，第二天线与天线匹配电路、开关阵列、整流电路和电能转换电路之间形成通路。这种情况下，第二天线接收第一天线辐射的射频能量，射频能量收集器将该射频能量转化为电能，并将该电能存储至储能器件，通过该电能为储能器件充电。

在该示例中，整流电路的整流效率为70%，并且天线匹配电路、开关阵列和电能转换电路等会造成损耗，导致射频能量收集器的回收能量的能效为50%。这种情况下，储能器件接收到的功率可通过以下公式表示：

（26-10-3）dBm=13dBm=20mW。该公式中，dBm为分贝毫瓦（即decibel relative toone milliwatt），mW为毫瓦（即milliwatt）。

如果储能器件的电压为3V，充电功率为3mAh，则通过27分钟，即可充满电子设备的储能器件，从而能够基于第一天线辐射的射频能量为储能器件充电，实现能量的回收，减少功耗的浪费。

在该示例中，如果电子设备为手机，储能器件为该手机的锂电池或备用电池，则手机内的第一天线在发射信号时，第二天线接收第一天线辐射的射频能量，射频能量收集器将该射频能量转化为电能，并为手机内的锂电池或备用电池进行充电，从而能够使手机回收利用第一天线辐射的射频能量，减少用户为手机充电的次数。

在本申请另一示例中，第二天线为四条，该射频能量收集器可如图4所示。

在该示例中，四条第二天线可同时接收第一天线辐射的射频能量，并且，四条第二天线与第一天线之间平均的隔离度为15dB，第一天线发射26dBm的信号，第二天线与天线匹配电路、开关阵列、整流电路和电能转换电路之间形成通路。这种情况下，在第二天线接收第一天线辐射的射频能量后，射频能量收集器将该射频能量转化为电能，并将该电能存储至储能器件，通过该电能为该储能器件充电。

在该示例中，整流电路的整流效率为70%，并且天线匹配电路、开关阵列和电能转换电路等会造成损耗，导致射频能量收集器的回收能量的能效为50%。这种情况下，储能器件接收到的功率可通过以下公式表示：

（26-15-3+6）dBm=14dBm=25mW。

如果储能器件的电压为3V，充电功率为3mAh，则通过21分钟，即可充满储能器件，从而能够基于第一天线辐射的射频能量为储能器件充电，实现能量的回收，减少功耗的浪费。

相应的，该示例中，电子设备也可为手机，并且该储能器件也可为手机内的锂电池或备用电池，这种情况下，在第一天线发射信号时，可通过手机内的多条第二天线接收第一天线辐射的射频能量，射频能量收集器将该射频能量转化为电能。

通过上述两个示例，可以看出，通过本申请实施例提供的射频能量收集器，可以对第一天线辐射的射频能量进行回收，减少电子设备的功耗。

相应的，在本申请另一实施例中，提供一种电子设备，该电子设备包括本申请上述各个实施例（例如图2至图4对应的任一实施例）提供的射频能量收集器。

通过本申请实施例提供的射频能量收集器，电子设备的天线在发射信号时，可由射频能量收集器收集该天线辐射的射频能量，并将该射频能量转化为相应的电能，并由储能器件存储该电能，从而减少电子设备的功耗。

本说明书的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于装置和***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种射频能量收集器，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括第一天线和第二天线，所述射频能量收集器包括：

天线匹配电路、开关阵列和整流电路；

所述天线匹配电路位于所述第二天线和所述开关阵列之间，用于实现阻抗匹配；

所述开关阵列与所述天线匹配电路相连接，在所述第二天线接收所述第一天线辐射的射频能量的情况下，所述开关阵列连通所述天线匹配电路与所述整流电路；

所述整流电路与储能器件相连接，所述整流电路用于将所述第二天线接收的射频能量转化为电能，并将所述电能传输至所述储能器件；

所述第一天线和所述第二天线的隔离度在第一范围内，以避免所述第一天线在发射信号过程中受到较大干扰，第一范围为10dB至25dB；

所述第二天线为在所述第一天线发射信号的过程中，所述电子设备内处于闲置状态的天线。

2.根据权利要求1所述的射频能量收集器，其特征在于，还包括：

设置在所述整流电路和所述储能器件之间的电能转换电路；

所述电能转换电路用于将所述整流电路输出的所述电能转化为所述储能器件适应的电能。

3.根据权利要求1所述的射频能量收集器，其特征在于，

所述天线匹配电路包括所述电子设备内设置的用于实现阻抗匹配的电路。

4.根据权利要求1所述的射频能量收集器，其特征在于，

所述储能器件包括所述电子设备内设置的储能器件；

或者，所述储能器件包括所述电子设备外接的储能器件。

5.根据权利要求4所述的射频能量收集器，其特征在于，

所述储能器件包括所述电子设备内的超级电容和/或锂电池。

6.根据权利要求1至5任一项所述的射频能量收集器，其特征在于，

所述第一天线和所述第二天线的隔离度在第一范围内。

7.根据权利要求6所述的射频能量收集器，其特征在于，

所述第一范围为10分贝至25分贝。

8.根据权利要求1至5任一项所述的射频能量收集器，其特征在于，

所述第二天线包括至少一条天线；

当所述第二天线包括多条时，所述开关阵列包括多个，不同的所述开关阵列分别连接不同的所述第二天线。

9.根据权利要求1至5任一项所述的射频能量收集器，其特征在于，还包括：

触发器；

所述触发器用于在所述第二天线接收所述第一天线辐射的射频能量的情况下，触发所述开关阵列连通所述第二天线与所述整流电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求1至9任一项所述的射频能量收集器。

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