摘要：为了提高毫米波无线输能系统的接收端效率,设计了一款基于缝隙耦合馈电的紧凑型高效率毫米波整流天线,该整流天线通过划分子阵,每个子阵单独进行能量转换,采用直流合成的方式进行整合输出,具有尺寸小、剖面低、易共形等特点。天线采用缝隙耦合馈电,馈线和辐射贴片分别在地板的两侧,有效的减少天线电路之间的影响,同时增大了天线的有效辐射面积。后端整流电路采用单二极管并联整流拓扑,利用扇形枝节作为直通滤波器进行直流滤波。该整流天线工作频率为35GHz,天线阵列增益为23.4dBi,实测在17dBm接收功率下具有最高58.65%的整流效率,可广泛应用于毫米波无线输能系统中。

摘要：随着下一代无线通信系统(5G)的快速发展,无线物联网(Internet-of-Things,IoT)技术将得以广泛应用,万物互联在不久的将来成为可能。由于无线物联网设备数量的飞速增长,无线能量传输将会成为未来物联网设备的主要供电形式,取代基于传统电池的现有物联网设备供电技术。然而,如何设计结构紧凑且高效率的无线能量传输整流天线具有很大挑战。基于该背景,本文将介绍三款用于无线物联网中的电小尺寸的惠更斯整流天线。其基本设计思路是将电小惠更斯天线与高效率整流电路有机结合。首先,介绍一款线极化的电小惠更斯整流天线。该惠更斯天线将两个由超材料启发的埃及斧天线与电容耦合环天线组合,产生定向的心形辐射方向图,并与一个高效率的整流电路无缝结合。其次,介绍一款圆极化的电小尺寸惠更斯整流天线。该整流天线可以有效消除在特定应用场景中的极化失配的问题。最后,介绍一种双功能的同时具有通信与无线能量传输的电小尺寸惠更斯系统。本文所设计天线具有结构紧凑,高效率,易加工的特点,十分适合广泛用在未来无线物联网系统中。

摘要：为了解决微小型机器人应用过程中能量供应的问题,介绍了一种应用于微小型机器人,由共面带状线组成的阶跃阻抗滤波器整流天线设计方法,这种整流天线具有结构简单、不需要集总元件即可滤波、能够对系统进行电磁场仿真、制作方便等优点。同时,在振子天线后面加上反射器,提高了天线增益。利用ADS2005A的Momentum对整流天线进行了仿真及实验验证,证明了设计的可行性。

摘要：设计了一种基于缺陷地结构(DGS)滤波器的高效率整流天线,可应用于低功率条件下的无线能量传输系统中。鉴于缝隙耦合微带天线具有较宽的阻带特性和高增益,因而被用于整流天线的接收天线,仿真得到该天线的谐振频率为5.8GHz,增益为8.2d B。整流电路采用DGS直通滤波器,以抑制交流信号传输到负载而被消耗。应用高频仿真软件HFSS对天线和滤波器进行仿真设计,应用ADS射频仿真软件对整流天线系统进行了仿真优化。仿真结果表明,该整流天线在3d Bm输入功率条件下,直流-微波转换效率达到了51.8%。

摘要：在针对移动目标的微波输能(wireless power transmission,WPT)系统中,适应移动目标方位变化是急需解决的问题。圆极化微波整流天线可以减小或避免极化失配对微波输能效率的影响。本文提出了一款新型共面带线(coplanar stripline,CPS)结构的高效微波整流电路,与一对金属交叉偶极子直接连接,组成S波段圆极化整流天线。该整流天线结构紧凑,避免了同轴和微带结构,提高接收整流效率。实验结果表明:在2.45 GHz,圆极化天线|S11|为-13 dB,轴比为1.76 dB,半功率波瓣宽度为85.6°;整流电路在输入功率为16.3 dBm和负载250Ω时,效率达到了71.6%。该整流天线具有低成本、圆极化、易组阵等优点,在移动目标WPT领域具有应用潜力。

摘要：无人机、可穿戴设备供能等微波无线传能应用要求整流天线不仅具有高微波接收和整流效率,并且满足质量轻的要求。设计了一款5.8 GHz轻量化微波整流天线,该天线为缝隙耦合馈电的微带天线阵列,为减轻质量,天线加工制作于0.19 mm厚度的超薄高频基板,粘贴在5 mm厚度泡沫板。整流电路采用BAT15⁃03W肖特基二极管作为整流器件,制作于天线背面,通过导电过孔与天线金属地连接。该天线尺寸为88 mm×90 mm×5.425 mm,质量15 g,对应的面密度仅为1.89 kg/m^(2)。在最佳微波输入功率密度2.34 mw/cm^(2)下,实测该天线最大微波接收整流效率达到74.3%。

摘要：设计了一款新型的具有谐波抑制能力的圆极化整流天线。在圆环缝隙天线的中心挖圆形孔,控制天线的谐振频带与抑制高次谐波。在缝隙的内边缘开两个半圆形槽,缩减天线的尺寸并获得圆极化辐射。倍压整流电路有效地提高了整流天线的输出直流电压。仿真结构表明,天线谐振带宽(VSWR<2)为17.6%,圆极化带宽(AR<3 d B)达到3.7%。整流电路在0 d Bm的输入功率时,能达到59%的整流效率和1.7 V的直流输出电压。该整流天线可作为无源射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签的整流天线。

摘要：近年来,无线电技术不断发展,其中无线能量传输技术可以实现无线供电,引起了广泛关注,具有很高的研究价值和应用前景。无线能量传输系统中的整流天线用来将接收到的电磁波转换为直流电,其转换效率是衡量系统能量传输能力的一个重要指标。文中首先介绍了无线能量传输技术的基本原理,接下来阐述了无线能量传输整流天线的研究进展,总结了近年来整流天线设计的主流技术方案,包括多频段和宽带整流天线、谐波抑制整流天线、高增益整流天线、双极化整流天线、大功率及负载范围整流天线、基于电磁超材料的整流天线等,并讨论了不同方案的关键技术及优势,展望了未来的发展趋势。

摘要：设计了一款应用于2.4GHz射频能量收集的微带圆极化整流天线。该整流天线由接收天线和整流器组成,接收天线采用双馈电带环形槽微带天线,整流器由单级倍压整流电路和匹配电路组成。经加工测试,接收天线实现了双向辐射圆极化波,并且能覆盖目标频段2.4 GHz,增益为3.72 dBi,效率为89.6%。整流器在负载为1 kΩ、输入功率为-2 dBm、频率为2.4 GHz时,转换效率η达到最大值38%。最后,将整流器和接收天线相连成整流天线,在射频信号较多的室内进行实验测量时,测得输出电压为26 mV,验证了该整流天线在低功率条件下在2.4 GHz频段内具备较高的整流效率。

摘要：为了提高大信号输入下整流天线的整流效率,利用Ansoft Designer仿真软件,设计制作了一种工作在2.45 GHz的微带整流天线,接收天线采用二元串联微带矩形贴片阵列,单元贴片之间引入两个短枝节以调节方向图指向;整流电路采用二极管串联双管倍压电路。实验结果与仿真结果二者吻合良好,实测得到输入功率为100 mW时,微波-直流转换效率达到64%,同单管并联电路相比,大大提高了整流电路的输入功率,使整流天线的实际转换效率更高。