[發明專利]一種多天線串聯式射頻能量收集器

在審

• 申請號: 201710189965.3
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106961167A
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 李效龍;袁鼎峰;汪建榮;孫利成;蘇胤杰;解志斌;李垣江
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;H02J50/27
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，由第一天線至第N天線即N個天線，和第一倍壓整流網絡至第N倍壓整流網絡即N個倍壓整流網絡構成，N>1，其中，所述倍壓整流網絡為二端口網絡，第一倍壓整流網絡至第N倍壓整流網絡通過前一倍壓整流網絡的第二輸出端連接后一倍壓整流網絡的第二輸入端而實現依次串聯，第一天線至第N天線按照一一對應的方式連接至第一倍壓整流網絡至第N倍壓整流網絡的第一輸入端，第一倍壓整流網絡的第二輸入端均接地，第一倍壓整流網絡至第N倍壓整流網絡的第一輸出端均空置，第N倍壓整流網絡的第二輸出端作為所述多天線串聯式射頻能量收集器的能量輸出端。

2.根據權利要求1所述的多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述N個天線選自陶瓷天線、橡膠天線或微帶天線中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述N個天線均為微帶天線，所述微帶天線均使用FR_4作為介質基板，其介電常數Er為4.4，損耗正切角為0.02，厚度為2.54mm。

4.根據權利要求1所述的多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述微帶天線采用蛇形曲流設計結構，包括首端的矩形金屬微帶線部分以及續接在所述矩形金屬微帶線一側的蛇形彎繞部分，所述蛇形彎繞部分由多個上部的蜿蜒段、多個下部的蜿蜒段以及連接在相應的上部的蜿蜒段和下部的蜿蜒段之間的豎直段組成。

5.根據權利要求4所述的多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述矩形金屬微帶線部分的輸入阻抗為50Ω，寬度和長度分別取值1.8mm和2mm。

6.根據權利要求4所述的多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述蛇形彎繞部分與所述矩形金屬微帶線一側的續接微帶線長度為1.5mm，所述續接微帶線上設有圓形饋電點，所述圓形饋電點的直徑為0.8mm。

7.根據權利要求4所述的多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述蛇形彎繞部分的上部的蜿蜒段寬度和下部的蜿蜒段的寬度均為0.5mm，且相鄰的上部的蜿蜒段之間的間隙和相鄰的下部的蜿蜒段之間的間隙均為0.3mm；所述蛇形彎繞部分上部的蜿蜒段的高度為1mm，所述下部的蜿蜒段的高度為1.6mm，連接在相對應的上部的蜿蜒段和下部的蜿蜒段之間的豎直段的高度為3mm。

8.根據權利要求1所述的多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述倍壓整流網絡由兩個電容和兩個肖特基二極管或兩個場效應管組成，具體電路連接為：第一個電容的一端為該倍壓整流網絡的第一輸入端，另一端連接第一個肖特基二極管的陰極和第二個肖特基二極管的陽極，所述第一個肖特基二極管的陽極作為該倍壓整流網絡的第二輸入端，并通過第二個電容和第二個肖特基二極管的陰極相連，第二個肖特基二極管的陽極作為該倍壓整流網絡的第一輸出端，第二個肖特基二極管的陰極作為該倍壓整流網絡的第二輸出端；當所述肖特基二極管采用具有低閾值或開啟電壓的場效應管代替時，需將場效應管的柵極和漏極連接到一起，充當肖特基二極管的陽極，而場效應管的源極充當肖特基二極管的陰極。

9.根據權利要求8所述的多天線串聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述肖特基二極管為選用Avago公司的HSMS-282x、HSMS-285x和HSMS-286x中的任一種甚高頻肖特基二極管。

10.根據權利要求8所述的多天線并聯式射頻能量收集器，其特征在于，所述電容采用貼片電容，取值10pF。