一种无线能量收集装置的制作方法

本发明实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种无线能量收集装置。

背景技术：

1、随着无线通信的高速发展，环境中充斥着大量频率不同的电磁波，射频能量收集技术也得到了长足的发展，已被广泛应用于无线传感器网络、物联网等领域。无线能量如射频能量的收集需要能适应不同频段的工作环境，并实现高效能量转换。

2、目前，现有的无线能量收集装置，通常对频率的适应性较差，且阻抗匹配过程存在能量损失和可靠性低的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种无线能量收集装置，以保证无线能量信号传输的可靠性并降低无线能量信号在传输过程中的能量损失。

2、本发明实施例提供了一种无线能量收集装置，包括：天线、阻抗匹配模块和整流模块；

3、天线用于接收无线能量信号，无线能量信号为交流信号；

4、阻抗匹配模块与天线电连接，阻抗匹配模块用于对天线和整流模块进行阻抗匹配，并传输无线能量信号；

5、整流模块与阻抗匹配模块电连接，整流模块用于将无线能量信号转换为直流信号；

6、其中，阻抗匹配模块包括微带线，微带线包括阶梯微带线和短路分路微带线中的至少一种。

7、可选的，阶梯微带线为螺旋阶梯微带线，阶梯微带线包括多个第一方向走线段和多个第二方向走线段，第一方向走线段和第二方向走线段交替螺旋连接，第一方向垂直于第二方向。

8、可选的，天线为两条，螺旋阶梯微带线包括第一螺旋阶梯微带线和第二螺旋阶梯微带线，第一螺旋阶梯微带线和第二螺旋阶梯微带线分别与两条天线电连接，第一螺旋阶梯微带线和第二螺旋阶梯微带线均与整流模块电连接。

9、可选的，阻抗匹配模块包括阶梯微带线和短路枝节，第一螺旋阶梯微带线和第二螺旋阶梯微带线均与短路枝节电连接。

10、可选的，短路枝节为至少两个，第一螺旋阶梯微带线和第二螺旋阶梯微带线连接不同的短路枝节。

11、可选的，第一螺旋阶梯微带线和第二螺旋阶梯微带线的结构相同。

12、可选的，整流模块包括电压倍增器，短路枝节和开路枝节，电压倍增器与短路枝节、开路枝节以及阻抗匹配模块电连接。

13、可选的，电压倍增器为两个，阶梯微带线为两条，短路枝节和开路枝节均为至少两个，电压倍增器与阶梯微带线一一对应，电压倍增器与对应的阶梯微带线电连接，各电压倍增器对应至少一个短路枝节和至少一个开路枝节，电压倍增器与对应的短路枝节以及对应的开路枝节电连接。

14、可选的，两个电压倍增器的极性相反。

15、可选的，天线的工作频率包括2.45ghz和5ghz中的至少一个，天线为偶极子天线。

16、本发明实施例提供的无线能量收集装置，包括：天线、阻抗匹配模块和整流模块；天线用于接收无线能量信号，无线能量信号为交流信号；阻抗匹配模块与天线电连接，阻抗匹配模块用于对天线和整流模块进行阻抗匹配，并传输无线能量信号；整流模块与阻抗匹配模块电连接，整流模块用于将无线能量信号转换为直流信号；其中，阻抗匹配模块包括微带线，微带线包括阶梯微带线和短路分路微带线中的至少一种。本发明实施例提供的无线能量收集装置，阻抗匹配模块包括微带线，微带线包括阶梯微带线和短路分路微带线中的至少一种，如阻抗匹配模块包括阶梯微带线，阶梯微带线将天线的阻抗进行转换，通过设置阶梯微带线的参数如线长、线宽以及排布设置，可将天线的阻抗转换为整流模块的阻抗，使天线的阻抗匹配整流模块的阻抗。

技术特征：

1.一种无线能量收集装置，其特征在于，包括：天线、阻抗匹配模块和整流模块；

2.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，其特征在于，所述阶梯微带线为螺旋阶梯微带线，所述阶梯微带线包括多个第一方向走线段和多个第二方向走线段，所述第一方向走线段和所述第二方向走线段交替螺旋连接，所述第一方向垂直于所述第二方向。

3.根据权利要求2所述的无线能量收集装置，其特征在于，所述天线为两条，所述螺旋阶梯微带线包括第一螺旋阶梯微带线和第二螺旋阶梯微带线，所述第一螺旋阶梯微带线和所述第二螺旋阶梯微带线分别与所述两条天线电连接，所述第一螺旋阶梯微带线和所述第二螺旋阶梯微带线均与所述整流模块电连接。

4.根据权利要求3所述的无线能量收集装置，其特征在于，所述阻抗匹配模块包括阶梯微带线和短路枝节，所述第一螺旋阶梯微带线和所述第二螺旋阶梯微带线均与所述短路枝节电连接。

5.根据权利要求4所述的无线能量收集装置，其特征在于，所述短路枝节为至少两个，所述第一螺旋阶梯微带线和所述第二螺旋阶梯微带线连接不同的所述短路枝节。

6.根据权利要求3所述的无线能量收集装置，其特征在于，所述第一螺旋阶梯微带线和所述第二螺旋阶梯微带线的结构相同。

7.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，其特征在于，所述整流模块包括电压倍增器、短路枝节和开路枝节，所述电压倍增器与所述短路枝节、所述开路枝节以及所述阻抗匹配模块电连接。

8.根据权利要求7所述的无线能量收集装置，其特征在于，所述电压倍增器为两个，所述阶梯微带线为两条，所述短路枝节和所述开路枝节均为至少两个，所述电压倍增器与所述阶梯微带线一一对应，所述电压倍增器与对应的所述阶梯微带线电连接，各所述电压倍增器对应至少一个所述短路枝节和至少一个开路枝节，所述电压倍增器与对应的所述短路枝节以及对应的所述开路枝节电连接。

9.根据权利要求7所述的无线能量收集装置，其特征在于，两个所述电压倍增器的极性相反。

10.根据权利要求1所述的无线能量收集装置，其特征在于，所述天线的工作频率包括2.45ghz和5ghz中的至少一个，所述天线为偶极子天线。

技术总结
本发明实施例公开了一种无线能量收集装置。该无线能量收集装置包括：天线、阻抗匹配模块和整流模块；天线用于接收无线能量信号，无线能量信号为交流信号；阻抗匹配模块与天线电连接，阻抗匹配模块用于对天线和整流模块进行阻抗匹配，并传输无线能量信号；整流模块与阻抗匹配模块电连接，整流模块用于将无线能量信号转换为直流信号；其中，阻抗匹配模块包括微带线，微带线包括阶梯微带线和短路分路微带线中的至少一种。本发明实施例提供的无线能量收集装置，能够保证无线能量信号传输的可靠性并降低无线能量信号在传输过程中的能量损失。

技术研发人员：颜涛,颜银波
受保护的技术使用者：上海敦荣信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16