[发明专利]一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置

权利要求书

1.一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置，包括：

宽带接收天线，用于接收射频信号，采集射频波的辐射能量；

阻抗匹配网络，位于宽带接收天线和射频直流转换电路之间，用于保证系统以最大功率传输能量；

射频直流转换电路，连接于阻抗匹配网络的输出端，采用整流器将经阻抗匹配后的射频能量转化为直流电压；

电压监控模块，位于射频直流转换电路和功率管理模块之间，用于调整充到电路中的电压，并调整电荷存储装置上的电压；

电荷储存装置，位于射频直流转换电路和电压监控模块之间、电压监控模块和功率管理模块之间以及功率管理模块和被供电的无线传感网节点之间；

功率管理模块，位于电压监控模块和无线传感网节点之间，并连接至射频直流转换电路形成反馈环路。

2.如权利要求1所述的一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置，其特征在于：该反馈环路根据无线传感器节点的供电需求动态调整射频直流转换电路的输出电压。

3.如权利要求1所述的一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置，其特征在于：射频直流转换电路采用多级倍压电路级联而成的射频直流转换电路。

4.如权利要求3所述的一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置，其特征在于：射频直流转换电路中的单级倍压电路包括1个直流输入端连接第一级浮栅晶体管的源极，第一级浮栅晶体管的漏极连接第二级浮栅晶体管的源极，第二级浮栅晶体管的漏极连接直流输出端；射频输入端连接第一电容，第一电容连接第一级浮栅晶体管的漏极；第二级浮栅晶体管的漏极连接第二电容，第二电容的另一端接地。

5.如权利要求4所述的一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置，其特征在于：射频直流(RF-DC)转换电路的倍压级联阶数为36阶。

6.如权利要求4所述的一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置，其特征在于：宽带接收天线采用印刷电路板上的弯折线天线，内环置于一对相匹配的外环之间，天线的一对端口位于内环。

7.如权利要求6所述的一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置，其特征在于：宽带接收天线采用4层FR4基材的PCB板实现。

8.如权利要求4所述的一种用于无线传感节点供电的射频能量收集装置，其特征在于：电荷储存装置采用超级电容或者二次电池。

9.如权利要求4所述的一种用于无线传感节点的射频信号能量收集装置，其特征在于：该能量收集装置与发射源之间的距离在3米到40米之间。

10.如权利要求9所述的一种用于无线传感节点的射频信号能量收集装置，其特征在于：该发射源发射的RF信号的频率在3Hz到30GHz之间。