[发明专利]小型化高频电磁波接收装置

说明书

本发明公开了一种小型化高频电磁波接收装置，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，从而能够高效接收环境中的射频能量。

技术领域

本发明属于电磁能量接收天线技术领域，具体涉及一种用于接收环境中射频能量的小型化高频电磁波接收装置。

背景技术

无线传感器网络具有广泛的应用价值，涉及工业、农业、水文、军事、生物医学等各个领域。当前，电池仍然是无线传感器网络的主要能量来源，但是电池的寿命、尺寸以及维护和更换费用等，在某些场合是不能忍受的，而采用环境射频能量收集技术辅以可充电电池则是其比较理想的供电方式。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种结构简单且设计合理的小型化高频电磁波接收装置，该天线较其它天线而言拥有的更小的尺寸、相对较低的回拨损耗、良好的阻抗匹配和较高的增益。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，小型化高频电磁波接收装置，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0.112λ，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RogersRO6010，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，已知点A(0,5)、B₁(-2，0)、B₂(2，0)、C₁(-6.25,-5.5)、C₂(6.25,-5.5)、D₁(-7.5,-9.5)、D₂(7.5,-9.5)、E(0,-9.5-7.5tan2π/5)，得到线段AB₁、AB₂、C₁D₁、C₂D₂、D₁E和D₂E，再根据以下公式进行下列线段设计：