[发明专利]一种铁氧体加载的宽频带花瓣形整流天线

说明书

本发明公开了一种铁氧体加载的宽频带花瓣形整流天线，包括层叠的上层基板和下层基板；上层基板上开有两个第一圆形通孔，第一圆形通孔中嵌设有铁氧体圆片；上层基板上表面上设有馈电微带线和整流电路；上层基板下表面上设置有第一圆形蚀刻金属层区域；下层基板上表面上设置有第二圆形蚀刻金属层区域，第二圆形蚀刻金属层区域位于第一圆形蚀刻金属层区域正下方；下层基板上沿第二圆形蚀刻金属层区域外周开有多个圆形金属化通孔，构成基片集成波导腔体；下层基板下表面上蚀刻有辐射单元金属层，辐射单元金属层包括四个环状金属层，每个环状金属层呈花瓣状。通过在整流天线中加载介电常数相对较高的低损耗铁氧体,降低天线工作频率，减小天线体积。

技术领域

本发明涉及一种铁氧体加载的宽频带花瓣形整流天线。

背景技术

由于通信技术的发展，射频电磁波在人们周围大量充斥，射频电磁波相比于太阳、风等不受环境和时间因素的影响，是一种稳定的能量源；随着超低功耗芯片技术的越发成熟，传感器、MCU等器件功耗不断降低，收集周围环境中的射频电磁波能量转化成电能将逐渐成为一种有效可行的新型能源供应模式。接收天线先将周围射频能量接收下来，再通过整流电路转换为直流能量，接收天线和整流电路结合在一起叫整流天线。

由于人们周围有WIFI、2G、3G、4G等多种通信信号，未来还有5G信号，双频段、多频段和宽频段整流天线的研究受到了不少学者的关注。国内外不少专家学者研究了各种各样的整流天线，来满足不同的无线电磁能量传输和射频电磁波能量收集需要，例如，2014年，JuiHung Chou等人采用微带天线设计了一种2.45GHz频段整流天线，天线的尺寸是100mm×100mm×3.8mm。2015年，M.Nie等人提出了一种基于接地共面波导GCPW的2.45GHz频段整流天线，该天线包括基于GCPW的整流电路和用GCPW来馈电的宽带缝隙天线，整体大小为128mm×135mm；并且，该整流天线为了增加天线增益，在距离天线0.18个波长处放了反射板，增加了天线的剖面高度和复杂性。2017年，郝宏刚等人采用对数周期交叉偶极子设计了一种整流天线，能工作在1.85GHz、2.15GHz和2.45GHz三个频段，天线的面积是65mm×65mm。

通过目前已有文献来看，已有的整流天线还体积偏大，不利于实际使用在传感器等小型器件中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁氧体加载的宽频带花瓣形整流天线，解决现有技术中整流天线还体积偏大，不利于实际使用在传感器等小型器件中的技术问题。

本发明为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种铁氧体加载的宽频带花瓣形整流天线，包括层叠固定连接的上层基板和下层基板；所述上层基板上开设有两个第一圆形通孔，第一圆形通孔中嵌设有铁氧体圆片；上层基板的上表面上设有馈电微带线和整流电路，微带线与整流电路相连；上层基板的下表面上设置有第一圆形蚀刻金属层区域；所述下层基板的上表面上设置有第二圆形蚀刻金属层区域，第二圆形蚀刻金属层区域位于第一圆形蚀刻金属层区域正下方，且尺寸相同；下层基板上沿第二圆形蚀刻金属层区域外周开设有多个圆形金属化通孔，构成的基片集成波导腔体；下层基板的下表面上蚀刻有辐射单元金属层。

所述辐射单元金属层包括四个环状金属层，且四个环状金属层呈辐射状均匀分布，相邻环状金属层不连接，每个环状金属层呈花瓣状；沿垂直下层基板下表面的方向观察，辐射单元金属层位于第二圆形蚀刻金属层区域投影的内部，且与第二圆形蚀刻金属层区域投影的中心重合。