[发明专利]面向物联网的杂波能量收集的固支梁混频系统

权利要求书

1.一种面向物联网的杂波能量收集的固支梁混频系统，其特征在于：该混频系统由混频器(1)、本地振荡器(2)、LC带阻滤波器(3)、AC/DC模块(4)、充电电池(5)和中频滤波器(6)构成；其中，输入信号从混频器(1)的输入端接入，混频器(1)与本地振荡器(2)相连，混频器(1)的输出端接中频滤波器(6)输入端，同时也连接LC带阻滤波器(3)的输入端，LC带阻滤波器(3)级联AC/DC模块(4)，AC/DC模块(4)连接充电电池(5)，中频滤波器(6)的输出端输出中频信号；实现了杂波能量的收集，改善了电磁兼容环境；

所述中频滤波器(6)为LC带通滤波器，其由第一平面电感(L1)、第二平面电感(L2)和第一电容式固支梁(K1)、第二电容式固支梁(K2)构成，其中，第一电容式固支梁(K1)的一端作为微波信号输入端口，另一端连接第一平面电感(L1)，第一电容式固支梁(K1)的金属极板连接地，第一平面电感(L1)的另一端分别与第二平面电感(L2)、第二电容式固支梁(K2)相连，第二平面电感(L2)的另一端接地，第二电容式固支梁(K2)的另一端悬空，第二电容式固支梁(K2)的金属极板引线作为滤波器的输出端；

所述LC带阻滤波器由第三平面电感(L3)、第四平面电感(L4)和第三电容式固支梁(K3)、第四电容式固支梁(K4)构成，其中，第四电容式固支梁(K4)的一端作为微波信号输入端口，另一端连接第四平面电感(L4)，第四电容式固支梁(K4)的金属极板连接地，第四平面电感(L4)的另一端分别与第三平面电感(L3)、第三电容式固支梁(K3)相连，第三平面电感(L3)的另一端接地，第三电容式固支梁(K3)的另一端悬空，第三电容式固支梁(K3)的金属极板引线作为滤波器的输出端。

2.根据权利要求1所述的面向物联网的杂波能量收集的固支梁混频系统，其特征在于：所述LC带通滤波器中，通过控制第一电容式固支梁(K1)和第二电容式固支梁(K2)的下拉驱动电极上的下拉驱动电压能够调节接入的电容C1、C2的大小从而调节LC带通滤波器的通带频域；LC带通滤波器的通带为f₁≤f≤f₂，其中所述LC带阻滤波器中，通过控制第三电容式固支梁(K3)和第四电容式固支梁(K4)的下拉驱动电极上的下拉驱动电压能够调节接入的电容C3、C4的大小从而调节LC带阻滤波器(3)的阻带频域与中频滤波器(6)的通带频域相同；LC带阻滤波器的通带为f≤f₃或f≥f₄，其中

其中，f₁＝f₃，f₂＝f₄。

3.根据权利要求1所述的面向物联网的杂波能量收集的固支梁混频系统，其特征在于：所述第一平面电感(L1)、第二平面电感(L2)、第三平面电感(L3)、第四平面电感(L4)的结构相同，均设置在高阻硅衬底上，平面电感包括设置于高阻硅衬底上表面两端的第一段传输线(9)、第二段传输线(10)，以及电感线圈(11)，电感线圈(11)通过第一连接支撑柱(12)、第二连接支撑柱(13)分别与第一段传输线(9)、第二段传输线(10)连接并悬空在位于第一段传输线(9)上的氮化硅介质层(14)和第二段传输线(10)之上。

4.根据权利要求1所述的面向物联网的杂波能量收集的固支梁混频系统，其特征在于：所述第一电容式固支梁(K1)、第二电容式固支梁(K2)、第三电容式固支梁(K3)、第四电容式固支梁(K4)的结构相同，均设置在高阻硅衬底上，电容式固支梁包括设置在高阻硅衬底上表面两端的第三段传输线(15)和第四段传输线(16)，第三段传输线(15)设上有第一锚区(17)，第四段传输线(16)上设有第二锚区(18)，第一锚区(17)和第二锚区(18)之间架设有固支梁(19)，固支梁(19)的下方设有一个金属极板(20)，且固支梁(19)悬空在金属极板(20)上方，金属极板(20)的两端设置有固支梁的两个下拉电极，分别为第一下拉电极(22)和第二下拉电极(24)。

5.根据权利要求4所述的面向物联网的杂波能量收集的固支梁混频系统，其特征在于：所述金属极板(20)上设有第一氮化硅绝缘介质层(21)。