[發明專利]一種基于多天線的能量采集裝置

在審

• 申請號: 202110246495.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113178951A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 劉爽;吳澤慶;黃志勇
• 申請（專利權）人: 內蒙古顯鴻科技股份有限公司
• 主分類號: H02J50/00
• 分類號: H02J50/00;H02J50/20;H02J50/27;H01Q1/38;H01Q1/04
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 喻嶸

本發明公開了一種基于多天線的能量采集裝置，包括若干能量采集單元，各能量采集單元包括：天線單元和能量采集芯片。天線單元包括由上至下依次設置的第一輻射體、第二輻射體以及第三輻射體；第一輻射體和第二輻射體之間夾設有第一介質基板；第二輻射體與第三輻射體之間夾設有第二介質基板；第一輻射體設置有用于將天線單元與能量采集芯片電氣連接的饋電點。能量采集芯片，其輸入端與第一輻射體的所述饋電點耦合，用于接收天線單元收集到的交流電能，以轉換成待用電能。本發明天線單元極大程度的降低混凝土對天線的影響；通過將若干能量采集單元串聯或并聯接入系統，能提高能量采集裝置的靈敏度。提高了能量采集裝置在混凝土中的能量采集效率。

技術領域

本發明涉及電子設備技術領域，特別涉及一種基于多天線的能量采集裝置。

背景技術

鋼筋混凝土廣泛應用于隧道、樓宇、橋梁等各種結構中，通常需要將帶有供電電源的傳感器填埋入混凝土，利用傳感器來定期監測混凝土的溫度、濕度、受力變化、鋼筋的移位和腐蝕等情況。

然而帶有供電電源的傳感器在工作一段時間后容易出現電源電量耗盡的情況，由于是被填埋在混凝土中，因此無法更換電源。由此需要采用帶能量采集裝置的傳感器，即將能量采集裝置和傳感器填埋至混凝土中，在傳感器需要工作的時候，利用能量采集裝置來采集能量、為傳感器供電。但是現有的能量采集裝置由于是被填埋至混凝土中，因此在在進行能量采集時，效率較低。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于多天線的能量采集裝置，用于解決現有技術中能量采集裝置采集能量效率較低的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的實施例采用了如下技術方案：一種基于多天線的能量采集裝置，包括：若干能量采集單元，各所述能量采集單元包括：

天線單元，包括依次設置的第一輻射體、第二輻射體以及第三輻射體；第一輻射體和第二輻射體之間夾設有第一介質基板；第二輻射體與所述第三輻射體之間夾設有第二介質基板；所述第一輻射體設置有用于將所述天線單元與能量采集芯片電氣連接的饋電點；

能量采集芯片，其輸入端與第一輻射體的所述饋電點耦合，用于接收所述天線單元收集到的交流電能，以轉換成待用電能。

可選的，所述能量采集單元還包括阻抗匹配網絡，所述阻抗匹配網絡的輸入端與所述第一輻射體的饋電點通過金屬饋電片電氣連接；所述阻抗匹配網絡的輸出端與所述能量采集芯片的輸入端電氣連接；所述阻抗匹配網絡用于將所述天線單元輸出的交流電信號傳輸給所述能量采集芯片。

可選的，所述第一輻射體上設置有用于改變第一輻射體電流路徑的凹槽。

可選的，在所述第一輻射體與第二輻射體之間還設置有短路裝置；短路裝置可以為金屬探針穿過第一輻射體和第二輻射體。調節金屬探針的位置用于調節所述天線單元的天線阻抗。

可選的，各所述能量采集單元以串聯的方式電氣連接；

或者，各所述能量采集單元以并聯的方式電氣連接；

或者，各所述能量采集單元以串聯和并聯結合的方式電氣連接。

可選的，各所述天線單元以隊列的排列方式設置；或者，各所述天線單元以環形的排列方式設置。

可選的，所述阻抗匹配網絡包括若干阻抗協調單元；各所述阻抗協調單元以串聯方式、并聯方式或者串聯和并聯結合的方式電氣連接。

可選的，各所述能量采集單元的第一介質基板為一體設置；

各所述能量采集單元中的阻抗匹配網絡以及各所述能量采集單元中的能量采集芯片設置在同一塊印刷電路板上；所述印制電路板的邊緣嵌入所述一體設置的第一介質基板。

可選的，所述第一介質基板的材質包括如下任意一種：高分子材料、改性材料、陶瓷、橡膠或玻璃；