低功率场下高效率全向整流天线研究

作     者：朱四伟 陈子杭 王平 

作者机构：重庆邮电大学通信与信息工程学院 

出 版 物：《微波学报》 (Journal of Microwaves)

年 卷 期：2025年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主　　题：低功率 整流天线 整流电路 阻抗压缩 全向天线 射频微能量收集 

摘      要：设计了一款用于环境射频微能量收集的2.45GHz高效全向整流天线。该整流天线包括宽带全向接收天线和2.45GHz低功率整流电路，通过射频同轴线实现接收天线和整流电路的连接。接收天线采用宽带偶极子天线阵列，利用多贴片耦合和层叠的方式增加表面电流路径，从而拓宽天线的工作带宽。在1.9GHz到3.98GHz的宽带范围内，接收天线的S11参数均小于-10dB，而在2.45GHz时，其最大增益达到4.9dBi。在这一频段内设计了2.45GHz的整流电路，其中双枝节阻抗压缩网络（DBICN）用于实现接收天线和整流电路输入阻抗的匹配。仿真结果显示，在输入功率为-1.6dBm时，整流效率达到最高值70.2%，而在输入功率为-10dBm时，整流效率为55.7%。实验结果与仿真结果基本一致。相较于以往的结构，该整流天线简单且在低功率情况下具有较高的转换效率，对于无线传感网络、物联网等领域的供能具有实用价值。