[发明专利]面向物联网驻波能量和泄漏能量收集的悬臂梁接收机前端

说明书

技术领域

本发明提出了一种面向物联网驻波能量和泄漏能量收集的悬臂梁接收机前端，属于微电子机械系统(MEMS)的技术领域。

背景技术

通信技术的发展实现了人与人之间的交流，而基于互联网的物联网技术实现物与物、人与物之间的互联。作为物联网的核心技术之一，传统的接收机前端具有的一些缺陷限制了其在物联网中的应用，比如在滤波器频段外的微波信号会形成驻波，造成很强的电磁干扰；部分本地振荡信号经混频器件泄漏到低噪声放大器，继而被阻挡产生反射波，此反射波再次与本地振荡信号混频，则会在混频器的输出端产生直流信号，不仅会引起直流失调，还会增加直流功耗。近年来，随着MEMS技术的快速发展，并对MEMS能量收集技术和MEMS滤波器技术进行了深入的研究，使得面向物联网驻波能量和泄漏能量收集的悬臂梁接收机前端具有实现的可能。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种面向物联网驻波能量和泄漏能量收集的悬臂梁接收机前端。接收机使用微波天线接收信号，接入基于悬臂梁的驻波能量收集可调滤波器进行滤波，同时达到驻波能量收集，减少驻波电磁干扰的目的。滤波后的信号进入低噪声放大器放大，被放大的微波信号进入振荡信号泄漏能量收集的悬臂梁混频器，在实现传统混频的同时，消除了本地振荡信号自混频产生的直流失调，并收集混频结构泄漏的本地振荡信号的能量，混频后的信号接中频滤波器，最终实现中频输出。以上被收集的两种能量同时由AC/DC转换模块转换成直流电压后储存于充电电池中，充电电池与直流电源并联后与有源电路相连，实现有源电路的自供电。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提出了一种面向物联网驻波能量和泄漏能量收集的悬臂梁接收机前端。该面向物联网驻波能量和泄漏能量收集的悬臂梁接收机前端包括:微波天线、基于悬臂梁的驻波能量收集可调滤波器、充电电池、低噪声放大器、振荡信号泄漏能量收集的悬臂梁混频器、本地振荡器、中频滤波器和直流电源。

微波天线，用来接收微波信号。

基于悬臂梁的驻波能量收集可调滤波器，是由LC可调带通滤波器、LC可调带阻滤波器10、LC可调带阻滤波器11、AC/DC转换模块一12-1、AC/DC转换模块二12-2、微波信号输入端口和微波信号输出端口构成。其中LC可调带阻滤波器10和LC可调带阻滤波器11结构完全一样，其阻带的频域与LC带通滤波器通带的频域相同，形成互补，LC可调带阻滤波器10和LC可调带阻滤波器11的通带频域与驻波信号的频域相同，可以收集LC可调带通滤波器两端的驻波能量，并且能够实现滤波器滤波频段可调。

充电电池，将AC/DC转换模块一12-1、AC/DC转换模块二12-2和AC/DC转换模块三22得到的直流电压能量储存在电池之中，同时与直流电源4并联，给有源电路实现自供电。

低噪声放大器，放大输入的微波信号，并接入振荡信号泄漏能量收集的悬臂梁混频器。

振荡信号泄漏能量收集的悬臂梁混频器，是由带通滤波器21、AC/DC转换模块三22和混频结构26所构成。混频结构26为三端口网络，分别连接信号输入端口24、本地振荡信号输入端口23和混频信号输出端口25，带通滤波器21的输入端与混频结构26的输入端相连接，本地振荡器7与混频结构26的本地振荡信号输入端口23相连，带通滤波器的输出端接AC/DC转换模块三22，AC/DC转换模块三22与充电电池相连实现能量收集。其中带通滤波器21的中心频率与本地振荡信号的频率相同，可以收集由本地振荡信号经混频结构26泄漏的能量，解决了泄漏的本地振荡信号自混频的问题，并收集了由本地振荡信号经混频结构泄漏的能量；而输入信号属于带通滤波器21的阻带频域，其频率处于带通滤波器21的通带以外，不会通过带通滤波器21，直接进入混频结构26。

本地振荡器，产生本地振荡信号。

中频滤波器，滤波后输出中频信号。

有益效果：

本发明相对于现有的微波接收机具有以下优点：