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本文的工作包括小型化宽带天线和射频-直流(RF-DC)转换电路的设计和制造,主要用于低功率能量领域。本文所实现的新颖设计有助于减小器件尺寸,并且能以多种模式灵活兼容无线局域网(WLAN)。本文可分为三个部分。随着无线系统的出现,宽带整流天线系统越来越需要无线能量采集。本文第一部分介绍共面波导(CPW)宽带天线,该天线具有高增益和双向辐射模式的特点,适用于射频能量采集。通过改变天线形状、馈电间隙、内嵌狭缝、缺陷接地结构(DGS),以及调整辐射器与地之间的间距,对所提出的设计方案进行了优化。本文设计了双频带天线和宽带天线共两种天线,双频带天线工作频带为1.2~2.8 GHz和3.1-3.7 GHz;宽带天线工作频带为1.8GHz~5.1GHz。双频带天线增益高达8.9d B,新型宽带天线在近乎全向辐射模式下的增益为5.6 d B。双频段天线大小仅为1.5cmx 3.5cm,而宽带天线大小也只有1.8cmx3cm。本文详细分析了新型蝴蝶结形狭缝天线、自然启发的三角形裂环谐振器(TSSR)、半圆形地天线和多层天线的天线参数。本论文所设计的所有仿真和测量方法均适用于无线能量采集应用,并与50?标准馈电线相匹配。第二个部分包括2.45 GHz整流电路的设计和制作,此频段在日常生活中分布广泛,更适合用于能量采集。本文用Advance design Systems(ADS)软件仿真了单级Grinchier倍频电路以及L型阻抗匹配网络,并用1.6mm厚的FR4基板材料制作该电路。本文通过改变整流器的输入功率和负载电阻,研究了RF-DC转换效率。此外,通过各自的集总元件值对有匹配网络和无匹配网络的阻抗匹配进行优化/调整。在5 K?负载下,RF-DC转换效率的仿真结果为75.6%。第三部分,通过SMA连接器将所研制的宽带天线和电压倍增电路连接在一起,当整流天线附近的输入源功率为5 d Bm时,测得的输出电压为3.2 V。整流天线的RF-DC转换效率为68%,能够与以前文献报道的整流天线转换效率相媲美。大多数文献报道的整流天线都具有较大的尺寸,而本文提出的紧凑型整流天线更适用于"物联网"(Io T)和"无线传感器网络"(WSN)。本文通过多次测试和制作天线,实现了具有宽带特性和紧凑结构的整流天线。本文介绍的用于无线能量采集的新型/紧凑结构的宽带天线为在不久的将来实现整流天线迈出了具有实质意义的一步。