[發明專利]一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列

在審

• 申請號: 202010464208.4
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111600118A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 楊濤;劉興;李健;楊濟海;周洋;肖輝;殷芳
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司信息通信分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q9/28;H01Q21/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 袁紅梅

本發明屬于射頻能量收集領域，具體為一種用于射頻能量收集的的多軸螺旋天線陣列，用以實現寬頻段射頻信號接收，包括：介質基片、饋線、輻射貼片、接地板和阻抗匹配調節段。饋電方式采用多同軸線同軸饋電，所述輻射貼片采用四個同軸雙螺旋形狀，且四個所述同軸雙螺旋形狀在天線正面的介質基片上呈對稱分布，所述阻抗匹配調節段設置在介質基片的上下邊緣，所述天線背面的接地板采用與介質基片同樣大小且在正中開縫的金屬板。該天線以螺旋天線為基礎進行設計，結構較為簡單，且體積適中，可工作在0.7GHz?2.6GHz的寬頻帶，具有良好的頻率特性，使用方便且成本低。

技術領域

本發明屬于射頻能量收集技術領域，涉及一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列。

背景技術

隨著無線通信技術的不斷發展，包括通信基站、電視電臺信號發射站、無線路由等射頻發射源越來越多，利用射頻能量來為一些低功耗電路供電已經成為一種趨勢。利用收集到的射頻能量為設備供電能夠降低設備對電池的需求，同時可以為擁有電池的設備進行充電，延長設備工作時間。

接收天線是射頻能量收集系統的核心部分之一，用以從周圍環境中接收射頻信號，經整流電路將射頻信號轉換成直流并對其升壓，并存儲能量為負載供電。目前的射頻能量收集系統接收天線設計存在的問題有：

(1)接收天線效果差，并且天線工作頻段單一，工作在低頻段天線體積較大，高頻天線接收距離較近。

(2)不同天線工作在不同頻段，所需阻抗匹配電路不同，導致多頻天線系統所有匹配電路同時工作，電路間相互影響，導致接收效果下降。

發明內容

本發明的目的是，設計一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列，用以實現寬頻段射頻信號接收。

本發明是由以下技術方案來實現的：一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列，包括介質基片、饋線、輻射貼片、接地板和阻抗匹配調節段，饋電方式采用多同軸線同軸饋電，所述輻射貼片采用四個同軸雙螺旋形狀，且四個所述同軸雙螺旋形狀在天線正面的介質基片上呈對稱分布，所述阻抗匹配調節段設置在介質基片的上下邊緣，所述天線背面的接地板采用與介質基片同樣大小且在正中開縫的金屬板。

優選的，所述阻抗匹配調節段是位于介質基片上方和下方延伸至邊緣的四條金屬貼片。

優選的，四條所述金屬貼片關于介質基片呈對稱分布。

優選的，每個所述同軸雙螺旋形狀的輻射貼片中心為一個貫穿介質基片與接地板相接的金屬軸。

優選的，所述介質基片的中心為同軸饋線，且所述同軸饋線位于四個金屬軸為頂點構成的正方形的中心位置。

優選的，所述接地板的中部是以四個金屬軸為頂點的開口凹狀的開縫。

優選的，所述接地板的中心位置是集總端口。

本發明的有益效果是：

本發明設計的一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列，該天線以螺旋天線為基礎進行設計，結構較為簡單，且體積適中，可工作在0.7GHz-2.6GHz的寬頻帶，具有良好的頻率特性，使用方便且成本低。

附圖說明

圖1表示一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列的正面結構示意圖；

圖2表示一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列的背面結構示意圖；

圖3表示一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列的側面結構示意圖；

圖4表示一種用于射頻能量收集的多軸螺旋天線陣列的S11回波損耗與頻率的關系圖。

具體實施方式

下面利用附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。