[发明专利]一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列

说明书

本发明属于射频能量收集领域，具体为一种用于射频能量收集的的多轴螺旋天线阵列，用以实现宽频段射频信号接收，包括：介质基片、馈线、辐射贴片、接地板和阻抗匹配调节段。馈电方式采用多同轴线同轴馈电，所述辐射贴片采用四个同轴双螺旋形状，且四个所述同轴双螺旋形状在天线正面的介质基片上呈对称分布，所述阻抗匹配调节段设置在介质基片的上下边缘，所述天线背面的接地板采用与介质基片同样大小且在正中开缝的金属板。该天线以螺旋天线为基础进行设计，结构较为简单，且体积适中，可工作在0.7GHz‑2.6GHz的宽频带，具有良好的频率特性，使用方便且成本低。

技术领域

本发明属于射频能量收集技术领域，涉及一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，包括通信基站、电视电台信号发射站、无线路由等射频发射源越来越多，利用射频能量来为一些低功耗电路供电已经成为一种趋势。利用收集到的射频能量为设备供电能够降低设备对电池的需求，同时可以为拥有电池的设备进行充电，延长设备工作时间。

接收天线是射频能量收集系统的核心部分之一，用以从周围环境中接收射频信号，经整流电路将射频信号转换成直流并对其升压，并存储能量为负载供电。目前的射频能量收集系统接收天线设计存在的问题有：

(1)接收天线效果差，并且天线工作频段单一，工作在低频段天线体积较大，高频天线接收距离较近。

(2)不同天线工作在不同频段，所需阻抗匹配电路不同，导致多频天线系统所有匹配电路同时工作，电路间相互影响，导致接收效果下降。

发明内容

本发明的目的是，设计一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列，用以实现宽频段射频信号接收。

本发明是由以下技术方案来实现的：一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列，包括介质基片、馈线、辐射贴片、接地板和阻抗匹配调节段，馈电方式采用多同轴线同轴馈电，所述辐射贴片采用四个同轴双螺旋形状，且四个所述同轴双螺旋形状在天线正面的介质基片上呈对称分布，所述阻抗匹配调节段设置在介质基片的上下边缘，所述天线背面的接地板采用与介质基片同样大小且在正中开缝的金属板。

优选的，所述阻抗匹配调节段是位于介质基片上方和下方延伸至边缘的四条金属贴片。

优选的，四条所述金属贴片关于介质基片呈对称分布。

优选的，每个所述同轴双螺旋形状的辐射贴片中心为一个贯穿介质基片与接地板相接的金属轴。

优选的，所述介质基片的中心为同轴馈线，且所述同轴馈线位于四个金属轴为顶点构成的正方形的中心位置。

优选的，所述接地板的中部是以四个金属轴为顶点的开口凹状的开缝。

优选的，所述接地板的中心位置是集总端口。

本发明的有益效果是：

本发明设计的一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列，该天线以螺旋天线为基础进行设计，结构较为简单，且体积适中，可工作在0.7GHz-2.6GHz的宽频带，具有良好的频率特性，使用方便且成本低。

附图说明

图1表示一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列的正面结构示意图；

图2表示一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列的背面结构示意图；

图3表示一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列的侧面结构示意图；

图4表示一种用于射频能量收集的多轴螺旋天线阵列的S11回波损耗与频率的关系图。

具体实施方式

下面利用附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。