本發(fā)明涉及無線通信，尤其是一種通信電路、方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)根據(jù)終端是否需要外部供給能量可分為有源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。一方面，有源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要電池或有線方式為終端提供直流電能，存在電池更換或布線架設(shè)等操作，極大提高了終端部署和后期維護(hù)的成本。另一方面，常見的無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如rfid，其上下行載波信號(hào)往往同頻，容易導(dǎo)致同頻阻塞、無線通信距離受限等現(xiàn)實(shí)困難，且上述困難難以克服。

2、針對上述問題，無源無線變頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，但仍存在一些不足之處。比如，無源變頻電路中的關(guān)鍵器件往往是通過收集自由空間中的微波信號(hào)能量來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，其中一個(gè)典型的問題是，無源變頻所需的微波驅(qū)動(dòng)功率閾值偏高，微波驅(qū)動(dòng)功率閾值偏高意味著需要收發(fā)裝置端的微波發(fā)射功率也要相應(yīng)地增加或減小收發(fā)裝置與終端之間的距離。微波發(fā)射功率增大會(huì)給收發(fā)裝置接收端的信號(hào)接收及處理帶來壓力，并會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)工作成本上升、使用壽命下降，且進(jìn)一步惡化同頻干擾的影響，因此不能期望通過增大微波發(fā)射功率的方式來擴(kuò)展無線通信距離；而收發(fā)裝置與終端之間的距離直接影響了系統(tǒng)的使用便捷性。此外，現(xiàn)有的無源無線變頻技術(shù)還面臨著變頻的頻率變化范圍有限的困擾，當(dāng)控制量變化或傳感量變化所引起的頻率變化量過小時(shí)，不僅難以保證信息解調(diào)精度，還極易出現(xiàn)信息解調(diào)錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種通信電路、方法、裝置及系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的第一方面，提供了一種通信電路，包括：調(diào)制元件、能量匯聚網(wǎng)絡(luò)和第二諧振網(wǎng)絡(luò)；

3、所述調(diào)制元件包括第一端口、第二端口和第三端口；其中，調(diào)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(hào)，以及輸出具有第二頻率的變頻信號(hào)；

4、所述能量匯聚網(wǎng)絡(luò)，電性連接調(diào)制元件的第二端口，被配置為對調(diào)制元件的第二端口輸出的微波信號(hào)進(jìn)行匯聚獲得第二微波信號(hào)；

5、所述第二諧振網(wǎng)絡(luò)，電性連接能量匯聚網(wǎng)絡(luò)與調(diào)制元件的第三端口，被配置為根據(jù)第二微波信號(hào)生成具有第二諧振頻率的振蕩信號(hào)，并將所述振蕩信號(hào)傳輸至調(diào)制元件；

6、所述第二微波信號(hào)從能量匯聚網(wǎng)絡(luò)到達(dá)第二諧振網(wǎng)絡(luò)包括至少一條不經(jīng)過調(diào)制元件的傳輸路徑，所述第二微波信號(hào)的大部分或全部沿所述至少一條不經(jīng)過調(diào)制元件的傳輸路徑到達(dá)第二諧振網(wǎng)絡(luò)。

7、可選的，所述至少一條不經(jīng)過調(diào)制元件的傳輸路徑與第二微波信號(hào)從能量匯聚網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過調(diào)制元件到達(dá)第二諧振網(wǎng)絡(luò)的傳輸路徑兩兩之間部分重疊或不重疊；

8、或者，所述至少一條不經(jīng)過調(diào)制元件的傳輸路徑兩兩之間部分重疊或不重疊。

9、可選的，所述能量匯聚網(wǎng)絡(luò)，包括第一諧振網(wǎng)絡(luò)，被配置為與調(diào)制元件的第二端口和第二諧振網(wǎng)絡(luò)電性連接；

10、或者，包括第一諧振網(wǎng)絡(luò)和至少一個(gè)無源互易器件，第一諧振網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過所述至少一個(gè)無源互易器件與調(diào)制元件的第二端口和第二諧振網(wǎng)絡(luò)電性連接；

11、或者，包括第一諧振網(wǎng)絡(luò)和至少一個(gè)無源非互易器件，第一諧振網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過所述至少一個(gè)無源非互易器件與調(diào)制元件的第二端口和第二諧振網(wǎng)絡(luò)電性連接。

12、可選的，所述無源非互易器件包括環(huán)形器；或者，所述無源互易器件包括定向耦合器、功分器中的一個(gè)或組合。

13、可選的，通信電路，還包括：

14、匹配網(wǎng)絡(luò)；

15、其中，所述匹配網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)置于所述調(diào)制元件與所述能量匯聚網(wǎng)絡(luò)之間的第二匹配網(wǎng)絡(luò)，和/或設(shè)置于所述調(diào)制元件與所述第二諧振網(wǎng)絡(luò)之間的第三匹配網(wǎng)絡(luò)，和/或設(shè)置于所述能量匯聚網(wǎng)絡(luò)與所述第二諧振網(wǎng)絡(luò)之間的第四匹配網(wǎng)絡(luò)。

16、可選的，所述調(diào)制元件，被配置為具有異質(zhì)結(jié)的晶體管。

17、可選的，所述第二諧振網(wǎng)絡(luò)被配置為無源壓電類諧振網(wǎng)絡(luò)和/或具有傳感功能的諧振網(wǎng)絡(luò)。

18、本發(fā)明的第二方面，提供了一種通信方法，包括：

19、s1：設(shè)置第一諧振網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過調(diào)制元件與第二諧振網(wǎng)絡(luò)電性連接；

20、s2：設(shè)置從第一諧振網(wǎng)絡(luò)到第二諧振網(wǎng)絡(luò)不經(jīng)過調(diào)制元件的至少一條信號(hào)傳輸路徑；

21、s3：調(diào)制元件接收第一頻率的第一微波信號(hào)；

22、s4：調(diào)制元件輸出具有第二頻率的變頻信號(hào)。

23、可選的，調(diào)制元件接收第一頻率的第一微波信號(hào)，具體包括：

24、調(diào)制元件接收第一頻率的第一微波信號(hào)，輸出對第一微波信號(hào)進(jìn)行能量分散后的微波信號(hào)；

25、第一諧振網(wǎng)絡(luò)對能量分散后的微波信號(hào)再匯聚獲得第二微波信號(hào)，第二微波信號(hào)從不經(jīng)過調(diào)制元件的至少一條信號(hào)傳輸路徑饋入第二諧振網(wǎng)絡(luò)。

26、可選的，調(diào)制元件輸出具有第二頻率的變頻信號(hào)，具體包括：

27、第二諧振網(wǎng)絡(luò)根據(jù)第二微波信號(hào)產(chǎn)生第二諧振頻率的振蕩信號(hào)；

28、調(diào)制元件輸出振蕩信號(hào)與第一微波信號(hào)混頻所得的具有第二頻率的變頻信號(hào)。

29、可選的，第二微波信號(hào)從不經(jīng)過調(diào)制元件的至少一條信號(hào)傳輸路徑饋入第二諧振網(wǎng)絡(luò)，具體包括：第二微波信號(hào)沿與能量分散后的微波信號(hào)到達(dá)第一諧振網(wǎng)絡(luò)部分重疊或不重疊的路徑饋入到第二諧振網(wǎng)絡(luò)。

30、可選的，從能量匯聚網(wǎng)絡(luò)到第二諧振網(wǎng)絡(luò)包括至少兩條信號(hào)傳輸路徑。

31、本發(fā)明的第三方面，提供了一種通信電路，包括：

32、如前任意一項(xiàng)所述的通信電路；

33、第一電抗器件，所述第一電抗器件設(shè)置于所述調(diào)制元件與所述第二諧振網(wǎng)絡(luò)之間；

34、和/或第二電抗器件，所述第二電抗器件設(shè)置于所述能量匯聚網(wǎng)絡(luò)與所述第二諧振網(wǎng)絡(luò)之間。

35、可選的，所述第一電抗器件或所述第二電抗器件，選自電容元件、電感元件、容性傳感元件、感性傳感元件、容性電路、感性電路中的一種或組合；

36、或者，第一電抗器件和第二電抗器件，選自電容元件、電感元件、容性傳感元件、感性傳感元件、容性電路、感性電路中的一種或組合，且被配置為具有相同的電抗特性和電抗數(shù)值。

37、本發(fā)明的第四方面，提供了一種通信方法，包括：

38、s1：設(shè)置第一諧振網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過調(diào)制元件與第二諧振網(wǎng)絡(luò)電性連接；

39、s2：設(shè)置從第一諧振網(wǎng)絡(luò)到第二諧振網(wǎng)絡(luò)不經(jīng)過調(diào)制元件的至少一條信號(hào)傳輸路徑；

40、s3：在第二諧振網(wǎng)絡(luò)與調(diào)制元件之間，和/或在第二諧振網(wǎng)絡(luò)與能量匯聚網(wǎng)絡(luò)之間的設(shè)置電抗器件；

41、s4：調(diào)制元件接收第一頻率的第一微波信號(hào)；

42、s5：調(diào)制元件輸出具有第二頻率的變頻信號(hào)。

43、可選的，調(diào)制元件接收第一頻率的第一微波信號(hào)，具體包括：

44、調(diào)制元件接收第一頻率的第一微波信號(hào)，輸出對第一微波信號(hào)進(jìn)行能量分散后的微波信號(hào)；

45、第一諧振網(wǎng)絡(luò)對能量分散后的微波信號(hào)再匯聚獲得第二微波信號(hào)，第二微波信號(hào)從不經(jīng)過調(diào)制元件的至少一條信號(hào)傳輸路徑饋入第二諧振網(wǎng)絡(luò)。

46、可選的，調(diào)制元件輸出具有第二頻率的變頻信號(hào)，具體包括：

47、第二諧振網(wǎng)絡(luò)根據(jù)第二微波信號(hào)產(chǎn)生第二諧振頻率的振蕩信號(hào)；

48、調(diào)制元件輸出振蕩信號(hào)與第一微波信號(hào)混頻所得的具有第二頻率的變頻信號(hào)。

49、本發(fā)明的第五方面，提供了一種通信裝置，包括：

50、如前任意一項(xiàng)所述的通信電路；

51、第一天線；

52、其中，所述第一天線與通信電路中調(diào)制元件的第一端口電性連接，被配置為接收收發(fā)裝置發(fā)送的具有第一頻率的第一微波信號(hào)，以及向收發(fā)裝置發(fā)送具有第二頻率的變頻信號(hào)。

53、可選的，通信裝置，還包括：

54、第五匹配網(wǎng)絡(luò)；

55、其中，所述第五匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置于所述第一天線與所述通信電路中調(diào)制元件的第一端口之間。

56、本發(fā)明的第六方面，提供了一種通信系統(tǒng)，包括：

57、如前任意一項(xiàng)所述的通信裝置；

58、收發(fā)裝置，包括電性連接的收發(fā)電路和第二天線；

59、其中，所述收發(fā)電路被配置為產(chǎn)生具有第一頻率的第一微波信號(hào)，并對接收到的具有第二頻率的變頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)獲取其攜帶的信息；

60、其中，所述第二天線被配置為將收發(fā)電路產(chǎn)生的具有第一頻率的第一微波信號(hào)發(fā)送給通信裝置，并接收通信裝置回傳的具有第二頻率的變頻信號(hào)。

61、本發(fā)明的第七方面，提供了一種通信方法，用于如前所述的通信系統(tǒng)，包括：

62、s1：通信系統(tǒng)中的收發(fā)裝置產(chǎn)生具有第一頻率的第一微波信號(hào)，并發(fā)送第一微波信號(hào)；

63、s2：通信系統(tǒng)中的通信裝置接收第一微波信號(hào)，并回傳具有第二頻率的變頻信號(hào)；

64、s3：通信系統(tǒng)中的收發(fā)裝置接收變頻信號(hào)，并解調(diào)獲取其攜帶的信息。

65、本發(fā)明提出了一種通信電路、方法、裝置及系統(tǒng)，至少具有以下有益效果：

66、（1）由于設(shè)置了從第一諧振網(wǎng)絡(luò)到第二諧振網(wǎng)絡(luò)不經(jīng)過調(diào)制元件的若干信號(hào)傳輸路徑，可以降低第二微波信號(hào)的損耗，從而獲得功率提升的變頻信號(hào)，相應(yīng)地降低了收發(fā)裝置的發(fā)射功率要求，降低了通信電路的微波驅(qū)動(dòng)功率閾值。

67、（2）由于在第二諧振網(wǎng)絡(luò)的左右兩側(cè)或一側(cè)設(shè)置了電抗器件，可以擴(kuò)展變頻信號(hào)的頻率變化范圍，從而提高收發(fā)裝置端的信息解調(diào)精度。