無線傳感裝置、方法及系統與流程

本發明涉及無線通信，尤其是一種無線傳感裝置、方法及系統。

背景技術：

1、無線無源傳感技術是物聯網技術的一個重要發展方向，其中，無線無源變頻傳感技術具有抗干擾能力強、傳輸距離遠等特點，但無線無源傳感技術仍存在一些不足之處。

2、比如，現有的無源無線變頻技術還面臨著變頻的頻率變化范圍有限的困擾，當傳感量變化所引起的頻率變化量過小時，不僅難以保證信息解調精度，還極易出現信息解調錯誤。

技術實現思路

1、為解決上述現有技術中的至少一個技術問題，本發明提供一種無線傳感裝置、方法及系統。

2、本發明的第一方面，提供了一種無線傳感裝置，包括：調制元件、第一諧振網絡、并聯諧振網絡結構和傳感模塊；

3、所述調制元件包括第一端口、第二端口和第三端口；其中，調制元件的第一端口，被配置為接收具有第一頻率的第一微波信號，以及輸出具有第二頻率的變頻信號；

4、所述第一諧振網絡，電性連接調制元件的第二端口，被配置為對調制元件的第二端口輸出的微波信號進行匯聚獲得第二微波信號；

5、所述并聯諧振網絡結構包括第一端口和第二端口；其中，并聯諧振網絡結構的第一端口電性連接調制元件的第三端口，所述并聯諧振網絡結構包括第二諧振網絡以及與第二諧振網絡并聯的至少一個第三諧振網絡，被配置為根據第二微波信號生成具有第二諧振頻率的振蕩信號，并將所述振蕩信號傳輸至調制元件；

6、所述傳感模塊，電性連接并聯諧振網絡結構的第二端口。

7、可選的，無線傳感裝置，還包括：

8、匹配網絡；

9、其中，所述匹配網絡包括設置于所述調制元件的第一端口與天線之間的第一匹配網絡，和/或設置于所述調制元件的第二端口與所述第一諧振網絡之間的第二匹配網絡。

10、可選的，所述第二諧振網絡和/或所述第三諧振網絡被配置為無源壓電類諧振網絡；或者，所述第二諧振網絡和所述第三諧振網絡被配置為相同；或者，所述第二諧振網絡和所述第三諧振網絡被配置為具有相同的阻抗特性和相同或不同的阻抗數值。

11、可選的，所述調制元件被配置為具有異質結的晶體管。

12、可選的，所述具有異質結的晶體管的漏極被配置為調制元件的第一端口，所述具有異質結的晶體管的源極被配置為調制元件的第二端口，所述具有異質結的晶體管的柵極被配置為調制元件的第三端口。

13、本發明的第二方面，提供了一種無線傳感方法，包括：

14、s1：將第一諧振網絡連接調制元件的第二端口；

15、s2：將并聯諧振網絡結構的第一端口連接調制元件的第三端口，將并聯諧振網絡結構的第二端口連接傳感模塊；

16、其中，所述并聯諧振網絡結構包括第二諧振網絡以及與所述第二諧振網絡并聯的至少一個第三諧振網絡；

17、s3：調制元件的第一端口輸入具有第一頻率的第一微波信號；

18、s4：調制元件的第一端口輸出具有第二頻率的變頻信號。

19、可選的，調制元件的第一端口輸入具有第一頻率的第一微波信號，具體包括：

20、s31：調制元件的第一端口接收第一頻率的第一微波信號，在第二端口輸出對第一微波信號進行能量分散后的微波信號；

21、s32：第一諧振網絡對能量分散后的微波信號再匯聚獲得第二微波信號，第二微波信號饋入并聯諧振網絡結構。

22、可選的，調制元件的第一端口輸出具有第二頻率的變頻信號，具體包括：

23、s41：并聯諧振網絡結構中的第二諧振網絡以及與所述第二諧振網絡并聯的至少一個第三諧振網絡根據第二微波信號產生第二諧振頻率的振蕩信號；

24、s42：調制元件輸出振蕩信號與第一微波信號混頻所得的具有第二頻率的變頻信號。

25、可選的，所述第二諧振網絡和所述第三諧振網絡被配置為相同；或者，所述第二諧振網絡和所述第三諧振網絡被配置為具有相同的阻抗特性和相同或不同的阻抗數值。

26、本發明的第三方面，提供了一種無線傳感系統，包括：

27、收發裝置；

28、如前任意一項所述的無線傳感裝置；

29、其中，所述收發裝置被配置為向所述無線傳感裝置傳輸具有第一頻率的第一微波信號，接收所述無線傳感裝置傳輸的具有第二頻率的變頻信號。

30、本發明的第四方面，提供了一種無線傳感方法，用于如前所述的無線傳感系統，包括：

31、s1：收發裝置產生具有第一頻率的第一微波信號，并發送第一微波信號；

32、s2：無線傳感裝置接收第一微波信號，并回傳具有第二頻率的變頻信號；

33、s3：收發裝置接收變頻信號，并解調獲取其攜帶的信息。

34、本發明提出了一種無線傳感裝置、方法及系統，至少具有以下有益效果：由于在第二諧振網絡的位置處并聯設置了至少一個阻抗特性相同的諧振網絡，可以擴展變頻信號的頻率變化范圍，從而提高收發裝置端的信息解調精度。

技術特征：

1.一種無線傳感裝置，其特征在于，包括：調制元件、第一諧振網絡、并聯諧振網絡結構和傳感模塊；

2.根據權利要求1所述的無線傳感裝置，其特征在于，還包括：

3.根據權利要求1所述的無線傳感裝置，其特征在于，所述第二諧振網絡和/或所述第三諧振網絡被配置為無源壓電類諧振網絡；或者，所述第二諧振網絡和所述第三諧振網絡被配置為相同；或者，所述第二諧振網絡和所述第三諧振網絡被配置為具有相同的阻抗特性和相同或不同的阻抗數值。

4.根據權利要求1所述的無線傳感裝置，其特征在于，所述調制元件被配置為具有異質結的晶體管。

5.根據權利要求4所述的無線傳感裝置，其特征在于，所述具有異質結的晶體管的漏極被配置為調制元件的第一端口，所述具有異質結的晶體管的源極被配置為調制元件的第二端口，所述具有異質結的晶體管的柵極被配置為調制元件的第三端口。

6.一種無線傳感方法，其特征在于，包括：

7.根據權利要求6所述的無線傳感方法，其特征在于，調制元件的第一端口輸入具有第一頻率的第一微波信號，具體包括：

8.根據權利要求6所述的無線傳感方法，其特征在于，調制元件的第一端口輸出具有第二頻率的變頻信號，具體包括：

9.根據權利要求6所述的無線傳感方法，其特征在于，所述第二諧振網絡和所述第三諧振網絡被配置為相同；或者，所述第二諧振網絡和所述第三諧振網絡被配置為具有相同的阻抗特性和相同或不同的阻抗數值。

10.一種無線傳感系統，其特征在于，包括：

11.一種無線傳感方法，用于如權利要求10所述的無線傳感系統，其特征在于，包括：

技術總結
本發明涉及無線通信技術領域，提出了一種無線傳感裝置、方法及系統，該無線傳感裝置包括調制元件、第一諧振網絡和并聯諧振網絡結構，調制元件將第一端口的第一頻率的第一微波信號進行能量分散并從第二端口輸出，第一諧振網絡將分散能量進行匯聚獲得第二微波信號，并聯諧振網絡結構中并聯的第二諧振網絡以及至少一個第三諧振網絡對第二微波信號進行二次選頻，生成受環境感測量影響的第二諧振頻率的振蕩信號，通過第三端口傳輸至調制元件與第一微波信號進行混頻，獲得第二頻率的變頻信號。本發明在第二諧振網絡的位置處并聯設置了至少一個阻抗特性相同的諧振網絡，可以擴展變頻信號的頻率變化范圍，從而提高收發裝置端的信息解調精度。

技術研發人員：羅宇,曾慶,陳柳,孫佳宇
受保護的技術使用者：浙江龍感科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21