小型化宽带射频能量收集系统的设计

发布时间：2022-01-08 19:21

　　随着科学技术的快速发展,人类逐渐进入了物联网时代。通过网络将人与人、人与物、物与物紧密相连,届时将实现万物相连并且实时进行信息交换,这将极大地方便人们的日常生活。然而,有一个难题摆在人们的面前,那就是如何给众多传感器供电!射频能量收集技术很好地解决了这一难题。随着无线通讯技术的迅猛发展,基站、无线通讯终端设备随处可见,这使得环境中的电磁波能量密度大大提高,同时随着半导体技术的发展,电子器件逐渐实现了小型化、低功耗,这使得收集环境中的电磁波能量为电子器件供电成为可能。这不仅解决了电子设备的供电问题,同时也节省了能源。本文设计了一款小型化宽带射频能量收集系统。通过对实数频率参数法进行研究,完成LC匹配电路的设计,并将LC匹配电路转换成微带匹配电路。在匹配器地板上引入缺陷地结构,大大减小了匹配电路的体积,实现了系统的小型化。对系统的收集天线进行设计,完成了1.6-2.6GHz频段宽带偶极子天线的设计与加工。本论文实现了宽带环境射频能量收集系统的设计、实物制作、焊接、与测试,对测试结果分析、总结。达到了预期的设计目标,实现了在1.62-2.52GHz（覆盖GSM-1800/4G、3G/UMTS... 

【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1双频带整流天线

第一章绪论4(a)多频带匹配网络拓扑图(b)整流系统实物图图1.2四频带射频能量收集系统2013年，HuchengSun等人设计了1.8GHz、2.2GHz双频带射频能量收集系统，系统天线采用1*4阵列天线，这样可以获得更大的增益和更好的方向性，这样有利于收集到更多的能量，单个天线元的大小为190mm*100mm，如图1.3所示。匹配电路采用双枝节匹配电路，这种匹配电路设计的灵活度高，比较容易调试。匹配电路与整流电路的整体的大小约为57mm*24mm，如图1.4所示[15]。图1.3阵列天线图1.4双枝节整流电路

第一章绪论4(a)多频带匹配网络拓扑图(b)整流系统实物图图1.2四频带射频能量收集系统2013年，HuchengSun等人设计了1.8GHz、2.2GHz双频带射频能量收集系统，系统天线采用1*4阵列天线，这样可以获得更大的增益和更好的方向性，这样有利于收集到更多的能量，单个天线元的大小为190mm*100mm，如图1.3所示。匹配电路采用双枝节匹配电路，这种匹配电路设计的灵活度高，比较容易调试。匹配电路与整流电路的整体的大小约为57mm*24mm，如图1.4所示[15]。图1.3阵列天线图1.4双枝节整流电路

【参考文献】：
博士论文
[1]基于实频技术的功率放大器研究[D]. 代志江.电子科技大学 2017

硕士论文
[1]高灵敏度宽带射频能量收集系统研究[D]. 吴颖波.安徽大学 2019
[2]基于缺陷地结构的滤波技术研究[D]. 文正琳.北京化工大学 2018
[3]无线射频能量收集系统的研究与设计[D]. 曾广德.华南理工大学 2018
[4]基于RF能量收集的无线传感器研究[D]. 於正超.沈阳航空航天大学 2018
[5]基于射频能量供电的植入式神经刺激器的研究[D]. 袁鼎峰.江苏科技大学 2017
[6]穿戴式混合环境能量收集技术研究[D]. 潘祎雯.江苏大学 2017
[7]基于自整流频率选择表面的环境射频能量收集系统的研究[D]. 刘康兴.南昌大学 2016
[8]双频微波整流电路研究[D]. 张煦.电子科技大学 2016
[9]2.45GHz高效率微带整流天线的研究[D]. 康湛毓.电子科技大学 2016
[10]射频微能量采集系统的设计与实现[D]. 赵强.电子科技大学 2016



本文编号：3577134