[实用新型]一种带谐波抑制的一体化整流天线

说明书

本实用新型公开了一种带谐波抑制的一体化整流天线，包括有一个带谐波抑制的宽频圆极化交叉偶极子天线、一个三频双支路射频整流电路，所述天线的反射面与整流微带电路共用一个金属地平面。天线部分包含有带谐波抑制的圆极化交叉偶极子天线、介质基板、同轴馈线和反射金属面。整流电路部分包含有输入端的T型功分器、输入端谐波抑制扇形、渐变线阻抗匹配网络、肖特基二极管以及输出端谐波抑制扇形等模块。整流电路以微带电路的形式，位于反射介质板的另外一面上，与天线共用一个反射地平面。含反射板的天线和微带整流电路形成一个整体，结合起来后形成了一体化的整流天线，具备独立收集电磁波，并转换成直流能量的能力。

技术领域

本实用新型涉及射频电路和天线设计领域，更具体地，涉及一种带谐波抑制的一体化整流天线。

背景技术

近年来随着无线传感器网络等物联网技术的广泛应用，许多学者尝试研究不同的环境能量收集技术。其中，环境射频能量具有全天候有效，对黑夜和天气不敏感的优点，是作为能量收集的一项重要来源。在城市环境的自由空间中，存在着丰富的射频信号能量源，如2G、3G、4G、Wi-Fi以及TV信号等。这些信号能量的大部分都消散在环境中，如果把这些能量重新收集利用起来，给低功耗设备供电，将会具有广阔的应用前景。

整流天线是收集环境中微波射频能量的核心装置，其包含有天线和射频整流电路两个模块。天线用来接收环境中的微波信号能量，整流将天线接收到的微波信号转换成直流能量。天线与整流结合成一个整体，称为整流天线，其具有独立收集射频微波信号并转换成直流能量的功能。

由于射频能量分布在不同频段上，需要使整流天线工作在更宽、更多的频段，才能得到更多的直流能量。然而目前国内的研究还主要集中在单频、双频的整流天线，较少出现三频或多频的射频能量收集整流天线。此外，国内现有的整流与天线是分开的两个模块，没有进行一体化整合，需要占用较大的面积。一体化整流天线中，整流的谐波可以从天线反射出去，避免了能量损失。

实用新型内容

本实用新型克服了现有整流天线的缺陷，提供了一种新的带谐波抑制的一体化整流天线。本实用新型具有单独收集多个频段的无线电，并将其转化为直流电的能力。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种带谐波抑制的一体化整流天线，用于收集微波能量；包括圆极化交叉的偶极子天线和射频整流模块，所述的圆极化交叉的偶极子天线与射频整流模块电连接；且圆极化交叉的偶极子天线与射频整流模块一体化结合；所述的圆极化交叉的偶极子天线具有谐波抑制功能；所述的射频整流模块将微波能量转换为直流能量。

在一种优选的方案中，所述的圆极化交叉的偶极子天线的表面进行了特殊处理，例如将圆极化交叉的偶极子天线进行波浪形处理或者锯齿形处理或者方波形处理。

本优选方案中，特殊处理的目的在于通过增加圆极化交叉的偶极子天线内侧边缘的周长，从事实现高次谐波抑制。

在一种优选的方案中，所述的圆极化交叉的偶极子天线包括2个长度不相同的偶极子天线、第一介质基板、同轴馈线和金属反射面，其中，

所述的长度较长的偶极子天线定义为长偶极子天线；

所述的长度较短的偶极子天线定义为短偶极子天线；

所述的2个长度不相同的偶极子天线垂直交叉连接，且2个偶极子天线的中心重合；

所述的长偶极子天线和短偶极子天线分别与第一介质基板连接；

所述的同轴馈线穿过第一介质基板，且同轴馈线的一端与偶极子天线的中心连接；

所述的同轴馈线的另一端与金属反射面电连接；

所述的金属反射面设置在射频整流模块上，金属反射面的底侧与射频整流模块的顶侧连接；