[发明专利]一种用于无线携能通信的堆叠混合贴片环天线

说明书

本发明公开了一种用于无线携能通信的堆叠混合贴片环天线，包括天线，天线包括辐射贴片、辐射环、同轴馈电导体针和介质基板，辐射贴片包括第一辐射贴片和第二辐射贴片，介质基板包括依次向下层列排布的第一介质基板、第二介质基板和第三介质基板；第一辐射贴片紧贴设置在第一介质基板的上表面，辐射环紧贴设置在第二介质基板的上表面，第二辐射贴片紧贴设置在第三介质基板的上表面；同轴馈电导体针的两端穿过第三介质基板分别连接到第二辐射贴片和地面。本发明可保证无线携能通信的安全性以及可同时进行能量和信号的传输，不会造成能量的浪费，并且可减少串扰，防止传输过程中的信噪比降低。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是一种用于无线携能通信的堆叠混合贴片环天线。

背景技术

基于电磁辐射的无线能量传输(MPT)技术可以在其发射端发送能量，同时在接收设备上安装无线能量接收系统后，就可以方便地利用空间电磁波对大量的设备进行充电，该技术在智能家居、无线传感器网络、电动车辆和RFID系统等场景具有普遍被看好的前景，在人们越来越青睐于便携化电子产品的背景下，MPT技术面临着大好的发展机遇；

其中，无线携能通信(SWIPT)是这一技术中的一种分支，目前在这一技术领域，一种传输方案是基于时间共享的微带天线来进行的，即将时间分为信号传输和能量传输两部分，让天线在不同时间段内进行能量或者信号的收发，其无法让天线在不同空间角度上同时实现能量和信号传输，使用场合较为受限，并且需要对能量和信号传输的部分分别匹配天线，相互之间容易形成串扰。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于无线携能通信的堆叠混合贴片环天线，可以同时进行能量和信号传输，并且可减少串扰。

为了弥补现有技术的不足，本发明采用的技术方案是：

一种用于无线携能通信的堆叠混合贴片环天线，包括天线，所述天线包括辐射贴片、辐射环、同轴馈电导体针和介质基板，所述辐射贴片包括第一辐射贴片和第二辐射贴片，所述介质基板包括依次向下层列排布的第一介质基板、第二介质基板和第三介质基板；所述第一辐射贴片紧贴设置在第一介质基板的上表面，所述辐射环紧贴设置在第二介质基板的上表面，所述第二辐射贴片紧贴设置在第三介质基板的上表面；所述同轴馈电导体针的两端穿过第三介质基板分别连接到第二辐射贴片和地面。

进一步，所述天线还包括设置于所述第三介质基板正下方的缺陷反射基板，所述缺陷反射基板的上表面设置有一层缺陷反射面或两层以上的等间距排列设置的缺陷反射面。

进一步，所述第一辐射贴片和第二辐射贴片之间的距离为0.45-0.55λg，其中λg为天线的波长。

进一步，所述第一辐射贴片和第二辐射贴片的横向剖面均呈正方形。

进一步，所述辐射环的横向剖面呈矩形。

进一步，所述的缺陷反射面包括N个等间隔排列设置的金属圆面，所述金属圆面设置于缺陷反射基板的上表面；其中，N为缺陷反射面的层数。

进一步，所述第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板和缺陷反射基板均包括介质层和覆铜层，所述介质层的底面与覆铜层的顶面相贴合。

进一步，所述地面为覆铜层。

进一步，N为3-5。

本发明的有益效果是：通过堆叠辐射贴片和辐射环，即普通的微带天线和环天线，可以获得在两个原有天线方向上叠加的新天线，从而产生可传递能量的较强增益的主瓣和可传递信号的较低增益的旁瓣，可以保证无线携能通信的安全性，以及可同时进行能量和信号的传输，不存在不接收信号的时间段，也就不会造成能量的浪费；另外，将各辐射贴片和辐射环分别设置在不同的介质基板上，使得主瓣和旁瓣能够在不同的空间上分别传递能量和信号，互不干扰，可减少串扰，防止传输过程中的信噪比降低。

附图说明