[发明专利]高效率电磁波能量收集电路

说明书

本发明提供了一种高效率电磁波能量收集电路，包括：高效率电磁波能量收集模块，所述高效率电磁波能量收集模块设置有多个，每个所述高效率电磁波能量收集模块的第一端与ANTP端电连接，每个所述高效率电磁波能量收集模块的第二端与所述ANTN端电连接，首个所述高效率电磁波能量收集模块的第三端与接地端电连接。本发明能够将周围环境中较宽频率范围的电磁波能量转换成直流电能，并通过多级串联的方式，将直流电平抬升到适合于存储的级别，存储在储能装置中，采用栅交叉结构，传输收集能量和补偿阈值电压带来的能量采集效率的损失，与外部天线连接采用差分形式，采集的能量具有宽频带和极低灵敏度的特征，提高了能量收集效率，降低了能量收集灵敏度。

技术领域

本发明涉及电磁学技术领域，特别涉及一种高效率电磁波能量收集电路。

背景技术

随着物联网技术以及可穿戴设备等新兴行业的高速发展，底层传感网络的能量供给问题受到越来越多的重视。传统的解决方案是采用纽扣电池进行供电，但这种方式有诸多不便，比如受传感器安装场合的外部环境的限制，许多场景下无法更换电池；另外，电池寿命有限，定期更换电池增加了极大的工作量，同时，纽扣电池限制了传感网络终端的封装面积。采用从外部环境中直接采集能量则没有了上述限制。采集的能量可以是太阳能、温度差、热能、电磁波等形式，将采集的能量存储在储能装置中。一般的电磁波能量采集装置由天线、整流器、储能电容组成。天线从外部环境中接收电磁波能量，整流器将射频能量转换成直流能量，存储在储能电容中。一般的整流器采用二极管组成，可以对射频电磁波进行整流和升压，但这种采集装置对于输入电磁波能量密度有一定要求。我们身处的周围环境中电磁波可谓是无处不在，但其能量值一般偏低，一般的能量采集装置无法采集如此小的能量，另外，能量密度越低其能量转换效率越低。所以一般的能量采集装置无法满足为传感节点终端供电的要求。

发明内容

本发明提供了一种高效率电磁波能量收集电路，其目的是为了解决传统的能量采集装置不能采集较小的能量及能量采集效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种高效率电磁波能量收集电路，包括：

高效率电磁波能量收集模块，所述高效率电磁波能量收集模块设置有多个，每个所述高效率电磁波能量收集模块的第一端与ANTP端电连接，每个所述高效率电磁波能量收集模块的第二端与所述ANTN端电连接，首个所述高效率电磁波能量收集模块的第三端与接地端电连接，后一个所述高效率电磁波能量收集模块的第三端与前一个所述高效率电磁波能量收集模块的第四端电连接，且每个所述高效率电磁波能量收集模块的第四端分别与相对应的储能电容的第一端电连接，每个所述储能电容的第二端与接地端电连接。

其中，每个所述高效率电磁波能量收集模块均包括：

第一电容模块，所述第一电容模块的第一端与ANTP端电连接；

第二电容模块，所述第二电容模块的第一端与ANTN端电连接；

能量传输模块，所述能量传输模块的第一端与Vin端电连接，所述能量传输模块的第二端与所述第一电容模块的第二端电连接，所述能量传输模块的第三端与所述第二电容模块的第二端电连接；

整流模块，所述整流模块的第一端与所述能量传输模块的第四端电连接，所述整流模块的第二端与所述第一电容模块的第三端电连接，所述整流模块的第三端与所述第二电容模块的第三端电连接；

限压模块，所述限压模块的第一端与所述能量传输模块的第一端电连接，所述限压模块的第二端与所述整流模块的第四端电连接，所述限压模块的第三端与所述能量传输模块的第五端电连接，所述限压模块的第四端分别与所述能量传输模块的第六端和Vout端电连接，所述限压模块的第五端与所述第一电容模块的第四端电连接，所述限压模块的第六端与所述第二电容模块的第四端电连接；

储能电容，所述储能电容的第一端与Vout端电连接，所述储能电容的第二端与接地端电连接。