[發明專利]面向物聯網的LNA的駐波能量收集的固支梁接收機前端

在審

• 申請號: 201710700745.2
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107579749A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 廖小平;陳晨
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16;H04B1/525
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

1.面向物聯網的LNA的駐波能量收集的固支梁接收機前端，其特征在于，包括：微波天線(1)、直流電源(2)、具有駐波能量收集的固支梁LNA(3)、充電電池(6)、混頻器(12)、本地振蕩器(13)和中頻濾波器(14)；具有駐波能量收集的固支梁LNA(3)包括：輸入調諧網絡(7)、放大部分(8)、輸出調諧網絡(9)、一號LC帶阻濾波器(4)、一號AC/DC模塊(5)、二號LC帶阻濾波器(10)和二號AC/DC模塊(11)；

輸入調諧網絡(7)、放大部分(8)、輸出調諧網絡(9)依次相連形成LNA結構；輸入調諧網絡(7)的輸入端與微波天線(1)相連，用于接收微波信號；輸出調諧網絡(9)的輸出端通過混頻器(12)與中頻濾波器(14)相連，混頻器(12)同時與本地振蕩器(13)相連；一號LC帶阻濾波器(4)的輸入端與輸入調諧網絡(7)的輸入端相連，輸出端通過一號AC/DC模塊(5)與充電電池(6)輸入端相連；二號LC帶阻濾波器(10)的輸入端與輸出調諧網絡(9)的輸出端相連，輸出端通過二號AC/DC模塊(11)與充電電池(6)輸入端相連；充電電池(6)的輸出端與直流電源(2)輸入端相連；直流電源(2)用于給接收機前端中有源器件供電；

輸入調諧網絡(7)和輸出調諧網絡(9)結構相同，均為LC帶通濾波器，且LC帶通濾波器的通帶頻域與一號、二號LC帶阻濾波器的阻帶頻域相同；

一號LC帶阻濾波器(4)和二號LC帶阻濾波器(10)結構相同，均由平面電感L3、平面電感L4和電容式固支梁K3、電容式固支梁K4組成，其中，電容式固支梁K4的一端作為LC帶阻濾波器的輸入端口，另一端連接平面電感L4，電容式固支梁K4的金屬pad連接地，平面電感L4的另一端分別與平面電感L3、電容式固支梁K3相連，平面電感L3的另一端接地，電容式固支梁K3的另一端懸空，電容式固支梁K3的金屬pad引線作為LC帶阻濾波器的輸出端；

該接收機前端收集了LNA兩端的駐波能量，改善了電磁兼容環境，實現了自供電。

2.根據權利要求1所述的面向物聯網的LNA的駐波能量收集的固支梁接收機前端，其特征在于，所述LC帶通濾波器包括：平面電感L1、平面電感L2和電容式固支梁K1、電容式固支梁K2；其中，電容式固支梁K1的一端作為LC帶通濾波器的輸入端口，另一端連接平面電感L1，電容式固支梁K1的金屬pad連接地，平面電感L1的另一端分別與平面電感L2、電容式固支梁K2相連，平面電感L2的另一端接地，電容式固支梁K1的另一端懸空，電容式固支梁K1的金屬pad引線作為LC帶通濾波器的輸出端。

3.根據權利要求2所述的面向物聯網的LNA的駐波能量收集的固支梁接收機前端，其特征在于，所述平面電感包括：高阻硅襯底、第一段傳輸線(18)、第二段傳輸線(19)、電感線圈(20)、第一連接支撐柱(21)和第二連接支撐柱(22)；第一段傳輸線(18)和第二段傳輸線(19)分別設置于高阻硅襯底上表面兩側，第一段傳輸線(18)上表面還設有氮化硅介質層(23)；電感線圈(20)懸空設置在平面電感最頂端，并通過第一連接支撐柱(21)、第二連接支撐柱(22)分別與第一段傳輸線(18)、第二段傳輸線(19)相連。

4.根據權利要求3所述的面向物聯網的LNA的駐波能量收集的固支梁接收機前端，其特征在于，所述電容式固支梁包括：高阻硅襯底、第三段傳輸線(24)、第四段傳輸線(25)、固支梁(28)和金屬pad(29)；第三段傳輸線(24)、第四段傳輸線(25)分別設置于高阻硅襯底上表面兩側，第三段傳輸線(24)上設有第一錨區(26)，第四段傳輸線(25)上設有第二錨區(27)，固支梁(28)架在第一錨區(26)和第二錨區(27)之間；金屬pad(29)設置在高阻硅襯底上表面且位于固支梁(28)正下方，金屬pad(29)上設有氮化硅絕緣介質層，金屬pad的兩端分別設有下拉電極，兩個下拉電極上均設有氮化硅絕緣介質層。

5.根據權利要求3所述的面向物聯網的LNA的駐波能量收集的固支梁接收機前端，其特征在于，所述LC帶通濾波器的通帶為f₁≤f≤f₂，其中，

6.根據權利要求5所述的面向物聯網的LNA的駐波能量收集的固支梁接收機前端，其特征在于，所述LC帶阻濾波器的通帶為f≤f₃或f≥f₄，其中，f₁＝f₃，f₂＝f₄。