[发明专利]高频电磁波功率采集装置

摘要

本发明公开了一种高频电磁波功率采集装置，包括由上到下尺寸一致且相互贴合的介质基板和接地板，其中介质基板上贴附有金属天线贴片，介质基板的中部设有垂直贯穿介质基板的圆柱形金属导体，接地板上设有与圆柱形金属导体底面同心的圆孔。本发明具有更低的回波损耗、良好的阻抗匹配和驻波比以及较高的增益，从而能够高效收集环境中的射频能量。

主权项

高频电磁波功率采集装置，其特征在于包括由上到下尺寸一致介质基板和接地板，其中介质基板上表面贴附有金属天线贴片，介质基板的中部设有垂直贯穿介质基板的圆柱形金属导体，接地板上设有与圆柱形金属导体底面同心的圆孔，所述金属天线贴片的圆形覆盖面的半径为0.11115λ，其中λ＝122mm，λ为2.45GHz射频的波长，厚度为0.02mm，材料为铜，所述介质基板的材料为Rogers RO6010，介电常数ε_r＝10.2，厚度d＝2.54mm，长度和宽度均为30mm，金属天线贴片的中心点与介质基板上表面的中心点位置一致；所述金属天线贴片的设计形状及尺寸满足如下要求，建立平面直角坐标系，依次顺时针连接O(0mm,0mm)、四点，得到四边形OABC，将四边形OABC沿x轴和y轴方向分别缩小到原来的0.8倍，得到缩小图形1，以点O(0mm,0mm)作为旋转点，将缩小图形1顺时针旋转30°，得到旋转图形1，将四边形OABC以点O(0mm,0mm)作为旋转点，顺时针旋转60°，得到旋转图形2，将四边形OABC沿x轴和y轴方向分别缩小到原来的0.5倍，得到缩小图形3，以点O(0mm,0mm)作为旋转点，将缩小图形3顺时针旋转90°，得到旋转图形3，将四边形OABC沿x轴和y轴方向上的长度分别缩小到原来的0.8倍，得到缩小图形4，以点O(0mm,0mm)作为旋转点，将缩小图形4顺时针旋转‑30°，得到旋转图形4，将四边形OABC以点O(0mm,0mm)作为旋转点，顺时针旋转‑60°，得到旋转图形5，将四边形OABC沿x轴和y轴方向分别缩小到原来的0.5倍，得到缩小图形6，以点O(0mm,0mm)作为旋转点，将缩小图形6顺时针旋转‑90°，得到旋转图形6，将四边形OABC沿x轴和y轴方向分别扩大到原来的1.2倍，得到扩大图形1，依次连接点W(‑10mm，0mm)、E(0mm，10mm)、F(0mm,‑10mm)，得到等腰三角形WEF，将旋转图形1、旋转图形2、旋转图形3、旋转图形4、旋转图形5、旋转图形6、扩大图形1和等腰三角形WEF合并，得到初始图形1，将初始图形1以点W(‑10mm，0mm)作为旋转点，依次顺时针旋转90°、180°和270°，得到初始图形2、初始图形3和初始图形4，将初始图形1、初始图形2、初始图形3和初始图形4合并得到封闭图形，将封闭图形的圆形覆盖面的半径缩小到原来的0.49185倍得到所需特定形状和尺寸的金属天线贴片得到所需的金属贴片；所述圆柱形金属导体的一端与金属天线贴片连接，圆柱形金属导体的材料为铜，其底面半径r＝0.5mm，厚度d＝2.54mm，圆柱形金属导体与金属天线贴片的连接处圆心与介质基板四条侧边的垂直距离分别为16.51mm、16.51mm、13.49mm和13.49mm，与圆柱形金属导体相对的接地板上圆孔的孔径R＝1.9mm，所述圆柱形金属导体另一端的输出接口与能量管理电路相连，该能量管理电路用于将吸收到的能量进行储存。