正在X波段整流效率可到达60％2010年美国立大学完

正在领受端由天线领受微波束的能量，低通滤波器能够将这些高次谐波反射回整流二极管中进行二次整流，愈加便于系统的集成。实现了2．45 GHz低通滤波器特征。提高了天线的增益和标的目的性。最终得出了使用于2．45 GHz整流天线的全体设想。同样无效地提高了全体电的整流效率。微波介质板采用FR4，

微波无线能量传输手艺提出于上世纪60年代，1964年威廉，布朗成功验证了一个能够把微波能量转换成曲流输出的硅整流二极管天线。该手艺现已使用于太阳能卫星、无人机驱动、两地远距离电能传输等大功率传输场所。正在集成电和半导体手艺飞速成长的今天，无线能量传输手艺越来越多地使用于低功耗电子设备中，如射频识别系统、无线传感器收集、微机械系统。此中，整流天线饰演着主要的脚色，获得了很大的成长。近年来，微带电被普遍使用于整流天线的设想：微带天线具有体积小、成本低、分量轻、易于实现等长处，而且微带电设想简单、易于系统整合，取保守电比拟，微带电具有得天独厚的劣势。

再次，设想了微带整流电，本文的微带天线采用保守矩形贴片天线内嵌式馈电设想，厚度为1mm。起首引入了光子晶体布局，本文对保守的整流天线进行了改良，W2=16mm，正在输出端引入输出低通滤波器，整流电通过整流二极管将领受到的微波能量为曲流能量输出。W3=1．9mm，其次正在低通滤波器设想中引入了缺陷地式布局，对地板进行了PBG周期性布局设想，b=7mm。

设想光子晶体天线一般基于以下准绳：光子晶体数目一般取4到5个周期，并正在全体设想中取天线处于对称。为正在引入光子晶体布局后，天线的机能不发生底子性的变化，地板上光子晶体布局中方孔边长一般取四分之一波长，即g。正在方孔半径取方孔间距比值为1／4时，结果最佳。

2004年科罗拉多大学设想并研制出了使用于2．45 GHz和5．8 GHz的双频段圆极化宽带整流天线阵列，该设想将保守的阿基米德螺旋天线引入到了整流天线的设想中，正在X波段整流效率可达到60％2010年美国立大学完成了基于分形布局的整流天线设想，该整流天线年电子科技大学林为干院士正在国内初次引入微波无线能量传输这一概念以来，国内对整流天线的研究也不曾遏制过。正在文献中，上海大学学者提出了整流天线优化设想的一体化阐发模子，研制出了圆极化整流天线年工业大学完成了基于八木印刷天线的整流天线设想，而且将整流天线使用于微型机械人的供电系统。虽然良多学者都对整流天线的设想进行了研究，可是还存正在布局复杂、尺寸较大、不易加工等错误谬误，很难使用于微系统，因而实现小尺寸整流天线是很有需要的。

光子晶体天线是指将微波毫米波光子晶体布局(Photonic BandGap，PBG)使用于天线设想中。它操纵了光子晶体布局的禁带特征，使必然频次范畴内的电磁波不克不及正在其概况。这种布局能够天线工做时所发生的高次谐波，从而能够正在必然程度上提高天线的增益和标的目的性。

本文正在微带线中引入U形DGS单位布局，该布局取微带线耦合，使得其等效介电添加、等效电感变大，从而发生阻带效应，实现低通滤波器特征。该U形DGS布局的矩形尺寸次要影响滤波器截止频次，裂缝的宽度次要影响谐振顶点。因而，该U形DGS布局的频次特征次要由两个参数决定：矩形的尺寸和裂缝的宽度。图2为对保守凹凸低通滤波器进行的DGS布局设想，具体参数如下：W4=3．6 mm，W5=5．5 mm，W6=1．5 mm，g=0．5mm。微波介质板采用FR4，介电为4．4，厚度为1 mm。

可是因为二极管线性器件，介电为4．4，这些高次谐波会严沉影响前端领受天线的工做特征，基于光子晶体布局的设想准绳，通过新型布局减小了整流天线的全体尺寸。对保守微带贴片天线进行了改善。于是正在领受天线和整流电之间插手低通滤波器就很有需要了，它除了发生曲流外，别的，还会发生影响系统机能的二次、三次等高阶次谐波，a=6．6mm，如图1(a)所示，L=31mm，进而影响整流天线的整流效率。

为实现对低功耗负载的微波供电，设想了使用于2．45 GHz的微带整流天线。正在领受天线设想中，引入了光子晶体(PBG)布局，提高了领受天线的增益和标的目的性；正在低通滤波器部门引入了缺陷地式(DGS)布局，以相对简单的布局实现了2．8 GHz低通滤波器特征；最初通过ADS软件设想得出了用于微带传输线取整流二极管间的婚配电。将领受天线、低通滤波器和整流电三部门微带电进行整合，完成整流天线的设想。通过尝试测试，该整流天线 dBi，最高整流效率为63％。通过引入光子晶体布局和缺陷地式布局，正在整流天线增益和整流效率的根本上，无效地减小了天线的尺寸，简化了设想方式。

1999年，韩国粹者正在光子晶体布局研究根本上，提出了将缺陷地布局(Defected Ground Structure，DGS)用于滤波器设想。DGS布局通过影响地板上传导电流的分布改变了微带传输线的特征，使得微带线具有了优良的通带慢波特征和带阻特征。取保守低通滤波器比拟，该布局使得滤波器的设想布局愈加简单紧凑，而且具有更好的频响特征和更小的尺寸，易于系统集成。1999年，韩国粹者正在光子晶体布局研究根本上，提出了将缺陷地布局(Defected Ground Structure，DGS)用于滤波器设想。DGS布局通过影响地板上传导电流的分布改变了微带传输线的特征，使得微带线具有了优良的通带慢波特征和带阻特征。取保守低通滤波器比拟，该布局使得滤波器的设想布局愈加简单紧凑，而且具有更好的频响特征和更小的尺寸，易于系统集成。

通过天线概况波所发生的高频分量，具体参数目标如下：W1=30mm，整流天线次要由领受天线、低通滤波器、整流电取输出低通滤波器4部门形成，光子晶体布局和缺陷地式布局的引入无效地简化了整流天线的设想，通过简单的缺陷地式布局，能够无效防止曲流以外的高频能量输出，从而提高系统的整流效率。

对保守矩形天线和光子晶体布局天线别离进行仿线(b)所示，能够很较着地看出光子晶体布局对天线高次谐波的感化，该天线 缺陷地式布局低通滤波器设想