[发明专利]用于能量收集的低剖面多频平面螺旋缝隙天线

说明书

本发明公开了一种用于能量收集的低剖面多频平面螺旋缝隙天线，解决的技术问题：针对背景技术中提及的现有天线用于能量收集时，由于周围射频电磁波能量微弱，现有多频天线增益低的技术缺陷。采取的技术方案，一种用于能量收集的低剖面多频平面螺旋缝隙天线，包括单层介质基板，设置在单层介质基板上表面的辐射单元，设置在单层介质基板下表面的馈电巴伦。本发明的有益效果是：本用于能量收集的低剖面多频平面螺旋缝隙天线，该天线具有低剖面、重量轻、高增益、易于和平面电路集成等优点，能用于同时收集移动通信2G/3G/4G信号和无线局域网信号，不需要采用多个天线接收不同频率的信号，降低了系统成本。

技术领域

本发明涉及平面螺旋缝隙天线，尤其是一种用于能量收集的低剖面多频平面螺旋缝隙天线。

背景技术

随着人口的增加和工业化的发展，现代社会面临着越来越严重的能源危机。因此，收集周围环境中的能量成为了一直以来的研究热点。环境中的能量源包括太阳能、风能以及射频电磁波能量等。由于通信技术的发展，射频电磁波在人们周围大量充斥，在移动通信和无线局域网络覆盖区域同时存在2G\3G\4G\WIFI等不同标准的信号，射频电磁波相比于太阳、风等不受环境和时间因素的影响，能持续不断提供能量，是一种稳定的能量源。射频电磁波能量收集技术中最重要的部分之一是整流天线的分析设计，也是国内外相关专家学者关注的热点。整流天线技术是一种将接收天线和整流电路相结合、将射频能量转换为直流能量的技术。整流天线中需要多频接收天线来接收来自多个通信频段的信号。

目前，针对能同时接收2G\3G\4G\WIFI信号的多频天线研究，大多数是用于移动终端，天线增益较小。例如，申请号为CN201610127824.4的专利提出了一种无集总参数元件可供移动终端用的多频段天线，实现了常见移动通信信号低频段和高频段的全覆盖，在低频段(LTE700、GSM850、GSM900)，实例天线的实测增益为-0.2dBi一3.73dBi；在高频段(DCS、PCS、UMTS、LTE2300和LTE2500)，实例天线的实测增益为1.98dBi一3.91dBi；申请号为CN201410462587.8的专利提出了一种2G、3G、4G整合多频天线及无线通讯终端，通过合理设计天线的走线形状从而实现了将2G\3G\4G独立的3个频段合成为2个频段且整合在一个天线中，天线增益最高为2.5dBi。然而，在天线用于能量收集时，由于周围射频电磁波能量微弱，需要高增益的接收天线。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的现有天线用于能量收集时，由于周围射频电磁波能量微弱，现有多频天线增益低的技术缺陷。

本发明的目的是，提供一种同时接收移动通信信号和无线局域网信号的增益高的多频接收天线。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种用于能量收集的低剖面多频平面螺旋缝隙天线，包括单层介质基板，设置在单层介质基板上表面的辐射单元，设置在单层介质基板下表面的馈电巴伦；

单层介质基板上设置金属通孔；

辐射单元为蚀刻有两条等角螺旋金属臂且形成平面等角螺旋缝隙的金属圆盘，金属圆盘的中心区域处是两条等角螺旋金属臂的起始端，两条等角螺旋金属臂的起始端在金属圆盘的中心区域处断开；在金属圆盘的左右两端边沿处对称设置左基板边沿平面金属条和右基板边沿平面金属条，左基板边沿平面金属条和右基板边沿平面金属条均连接等角螺旋金属臂的末端，左基板边沿平面金属条和右基板边沿平面金属条的两端均向内设置弯钩；

馈电巴伦为螺旋状金属平面带，螺旋状金属平面带的一端在处于单层介质基板的中心区域处为起始端，起始端通过单层介质基板上的金属通孔与辐射单元内的其中一个等角螺旋金属臂连通；螺旋状金属平面带的另一端为末端，末端为天线馈电处。