文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.211742
中文引用格式: 薛亮,,白雪,,徐雷鈞. 一種超寬帶能量收集整流天線設計[J].電子技術應用,2022,,48(2):96-100.
英文引用格式: Xue Liang,,Bai Xue,Xu Leijun. Design of an ultra-wideband energy harvesting rectifier antenna[J]. Application of Electronic Technique,,2022,,48(2):96-100.
0 引言
無線通信技術日新月異,,已經成為人們日常生活的一個組成部分,。人們可以很容易接收到電視、蜂窩網絡和Wi-Fi信號,。通過射頻能量收集技術,,這些信號可以為一些低功耗設備供電。因此,,射頻能量收集被認為是一種越來越重要的技術[1],。射頻能量收集的原理是通過天線接收空間無線電磁波,對無線電磁波能量進行整流,,轉換成直流能量儲藏在大電容中,,從而實現能量獲取的目的[2]。隨著5G的普及,,環(huán)境中的頻譜資源日益豐富,,作為接收射頻能量的天線受到廣泛關注[3-4]。同時,,能夠覆蓋多頻率范圍的寬頻天線成為人們的研究熱點[5],。
文獻[6]在0.85~1.94 GHz的頻段內有較好的性能但帶寬很窄;文獻[7]通過給天線開槽,,實現寬帶,;文獻[8]通過增加介質層數,實現寬帶,;文獻[9]則采用陣列天線實現寬頻,,但結構復雜,占用面積大,,設計難度增加,。文獻[10]中頻寬為1.7 GHz,整流電路效率僅為8%,,而文獻[11]中,,頻寬0.3 GHz,整流效率卻提高到了15%,。文獻[12]設計了一種改進型雙槽天線,,帶寬為0.866~1.41 GHz和1.7~3 GHz,。文獻[13]設計了一種新型三分支整流電路,最大整流效率為61.7%,。文獻[14]設計了一種雙頻段帶通LC實現雙頻化,。文獻[15]設計了一種新型三分支整流電路,最大整流效率為61.7%,。因此,,需要從多個窄頻帶做整流電路,而不是從整個寬頻帶,。本文設計了一款能夠覆蓋3G,、4G、Wi-Fi頻段的寬頻高增益天線,,在天線的接地板通過開圓形槽的方式,,增加天線帶寬,另一方面,,提高了天線在工作頻段內的增益,。該天線在1~14 GHz時S11<-10 dB,在最大輻射方向增益可達6.26 dBi,。天線在整個工作頻段內特性穩(wěn)定,,在寬帶范圍內可進行能量收集。并且在性能最佳的2.4 GHz頻帶內在天線上做整流電路,,設計了一款小型化高轉換效率整流天線,。
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作者信息:
薛 亮,,白 雪,,徐雷鈞
(江蘇大學 電氣信息工程學院,江蘇 鎮(zhèn)江212013)