射頻（Ratio Frequency,RF）能量收集技術(shù)能夠?qū)⒆杂煽臻g中的射頻能量轉(zhuǎn)換為直流電能,為一些低功耗小型設(shè)備持續(xù)供電。該技術(shù)具有環(huán)保、成本低廉等優(yōu)點,可廣泛應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域中。射頻能量收集主要通過整流天線來完成的。針對自由空間中極化方向未知的射頻能量,本文研究并實現(xiàn)了小型全向圓極化天線和寬頻帶圓極化整流天線。首先,設(shè)計了一款互補(bǔ)V型縫隙的全向圓極化接收天線。該天線結(jié)構(gòu)刻蝕在單層圓形介質(zhì)基板上,利用短路過孔將貼片和接地板連接,形成了垂直極化波（E_θ）。在此基礎(chǔ)上,在天線上、下貼片引入互補(bǔ)V型縫隙,形成了水平極化波（E_φ）,從而實現(xiàn)了圓極化性能。通過加載互補(bǔ)的V型縫隙,避免了天線有多余的弧形枝節(jié),減小了天線的尺寸。天線工作的頻段為5.66-5.84 GHz,3 dB軸比帶寬為10.52%（5.4-6.0GHz）,覆蓋了5.8 GHz的ISM頻段。此外,該天線能夠在360?范圍內(nèi)輻射全向圓極化波,因此可用于射頻識別、無線局域網(wǎng)、移動通信等系統(tǒng)中。其次,設(shè)計了一款寬頻的圓極化偶極子整流天線,該天線由偶極子圓極化接收天線和整... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

首例整流天線模型

采用縫隙結(jié)構(gòu)實現(xiàn)圓極化性能的整流天線比較多，這種結(jié)構(gòu)既能擴(kuò)展工作頻段，又能加強(qiáng)圓極化性能。文獻(xiàn)[7]設(shè)計了一種雙端口矩形縫隙整流天線，圖1.2是天線的模型圖，該天線適用于2.4 GHz的ISM頻段，有兩個隔離度較強(qiáng)的端口，其中一個端口負(fù)責(zé)接收信號，另一個端口負(fù)責(zé)傳輸信號，金屬貼片上加載了矩形縫隙，能夠?qū)崿F(xiàn)較寬的工作頻帶。整流電路采用倍壓整流方式，能夠在-15.6 dBm的條件下工作。文獻(xiàn)[8]提出的縫隙整流天線具有雙極化性能，采用電磁耦合饋電的方式，輻射貼片加載了如圖1.3所示的U形縫隙，使貼片上的電流產(chǎn)生其他諧振模式，實現(xiàn)寬頻帶的輻射機(jī)制。圖1.2 雙端口矩形縫隙整流天線[7]圖1.3 U形縫隙整流天線[8]文獻(xiàn)[9]設(shè)計了一款基于共面波導(dǎo)技術(shù)的寬頻帶圓極化整流天線，作者在矩形貼片上開槽

圖1.2 雙端口矩形縫隙整流天線[7]圖1.3 U形縫隙整流天線[8]文獻(xiàn)[9]設(shè)計了一款基于共面波導(dǎo)技術(shù)的寬頻帶圓極化整流天線，作者在矩形上開槽，使其變成E形輻射貼片，可以在較寬頻段內(nèi)收集能量，工作頻率范圍7-2.6 GHz。文獻(xiàn)[10]提出了一種可應(yīng)用于射頻能量收集系統(tǒng)的圓極化縫隙天線，線通過在圓形貼片中心加載十字交叉縫隙，實現(xiàn)了2.38-2.45 GHz的軸比帶寬，增益可達(dá)7.345 dBi。文獻(xiàn)[11]設(shè)計了一款圓極化整流天線，該天線在環(huán)形縫隙貼基礎(chǔ)上，又在內(nèi)部圓形貼片上加載了矩形切口，來控制天線的諧振頻率，其結(jié)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]寬帶圓極化整流天線設(shè)計[J]. 吳澤森,鄒傳云,王文潔.  通信技術(shù). 2017(01)
[3]微波輸能技術(shù)概述與整流天線研究新進(jìn)展[J]. 楊雪霞.  電波科學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[4]X波段圓極化整流天線的設(shè)計與實驗[J]. 楊雪霞,薛玉杰.  上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(04)
[5]用于整流天線的口徑耦合圓極化微帶天線的設(shè)計與實驗[J]. 蔡鵬,楊雪霞,徐得名.  微波學(xué)報. 2005(05)
[6]管道探測微機(jī)器人微波輸能系統(tǒng)激勵裝置[J]. 徐長龍,徐君書,徐得名.  上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(05)
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[8]諧波平衡法及其改進(jìn)[J]. 孔俊寶.  南京郵電學(xué)院學(xué)報. 1990(02)

碩士論文
[1]寬帶圓極化整流天線研究[D]. 蒿連亮.電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3498091