[發明專利]低損耗電磁波吸收損耗吸波體

在審

• 申請號: 201711253321.2
• 申請日: 2017-12-02
• 公開（公告）號: CN108011195A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 施艷艷;王萌;劉偉娜;馬鵬飛;范悅
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00;H01Q1/38;H01Q23/00
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種低損耗電磁波吸收損耗吸波體，包括由上到下尺寸一致且相互貼合的介質基板和接地板，其中介質基板上貼附有金屬天線貼片，介質基板的中部設有垂直貫穿介質基板的圓柱形金屬導體，接地板上設有與圓柱形金屬導體底面同心的圓孔。本發明具有更低的回波損耗、良好的阻抗匹配和駐波比以及較高的增益，從而能夠高效接收環境中的射頻能量。

技術領域

本發明屬于電磁能量接收天線技術領域，具體涉及一種用于接收環境中射頻能量的低損耗電磁波吸收損耗吸波體。

背景技術

在智能建筑中，每個建筑物至少有上百個的傳感器節點分布于建筑體中的各個部位，用于監測溫度、亮度、人流量等參數；通過布線為這些傳感器節點提供電源，其代價是十分昂貴的，而采用電池供電主要面臨的問題是往后如何判斷哪些節點的電池已耗盡并進行更換，這在商業上是難以接受的，采用環境射頻能量收集技術輔以可充電電池則是其比較理想的供電方式。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種結構簡單且設計合理的低損耗電磁波吸收損耗吸波體，該天線較其它天線而言擁有的更小的尺寸、相對較低的回撥損耗、良好的阻抗匹配和較高的增益。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，低損耗電磁波吸收損耗吸波體，其特征在于包括由上到下尺寸一致介質基板和接地板，其中介質基板上表面貼附有金屬天線貼片，介質基板的中部設有垂直貫穿介質基板的圓柱形金屬導體，接地板上設有與圓柱形金屬導體底面同心的圓孔，所述金屬天線貼片的圓形覆蓋面的半徑為0.11λ，其中λ＝122mm，λ為2.45GHz射頻的波長，厚度為0.02mm，材料為銅，所述介質基板的材料為RogersRO6010，介電常數εr＝10.2，厚度d＝2.54mm，長度和寬度均為30mm，金屬天線貼片的中心點與介質基板上表面的中心點位置一致；所述金屬天線貼片的設計形狀及尺寸滿足如下要求，建立平面直角坐標系，建立平面直角坐標系，分別連接點和點點組成直線|AB|，圓心半徑截取圓周上點和點之間的曲線，圓心半徑R1＝0.5mm，截取圓周上點和點之間的曲線，在曲線方程中連接以下線段：曲線中x的取值范圍(7.5mm≤x≤15.5mm)，y的取值范圍(1.5mm≤y≤5.5mm)，曲線中x的取值范圍(15.5mm≤x≤17mm)，y的取值范圍(1mm≤y≤1.5mm)，連接點E(17,1)和點F(19,0)點組成直線|EF|，將上述得到的曲線與線段連接，得到幾何圖形一，將幾何圖形一進行x軸鏡像對稱，得到幾何圖形二，連接點點和點點組成等腰三角形GHI，幾何圖形一、幾何圖形二和等腰三角形GHI合并，得到旋轉圖形一，將旋轉圖形一以點形為旋轉點，依次旋轉72°、144°、216°和288°，得到旋轉圖形二、旋轉圖形三、旋轉圖形四和旋轉圖形五，旋轉圖形一、旋轉圖形二、旋轉圖形三、旋轉圖形四和旋轉圖形五合并得到封閉圖形，將封閉圖形的圓形覆蓋面的半徑縮小到原來的0.492倍得到所需特定形狀和尺寸的金屬天線貼片得到所需的金屬貼片；所述圓柱形金屬導體的一端與金屬天線貼片連接，圓柱形金屬導體的材料為銅，其底面半徑r＝0.5mm，厚度d＝2.54mm，圓柱形金屬導體與金屬天線貼片的連接處圓心與介質基板四條側邊的垂直距離分別為16.51mm、16.51mm、13.49mm和13.49mm，與圓柱形金屬導體相對的接地板上圓孔的孔徑R＝1.9mm，所述圓柱形金屬導體另一端的輸出接口與能量管理電路相連，該能量管理電路用于將吸收到的能量進行儲存。