[发明专利]物联网射频收发组件中的热和电磁能自供电微传感器

摘要

本发明公开了一种物联网射频收发组件中的热和电磁能自供电微传感器，通过在天线和MEMS热电堆，再辅以整流电路、大电容和稳压电路，构成利用射频发射机所耗散的热能以及射频收发机组件周围的杂散波电磁能形成的自供电微传感器。与现有的射频收发组件相比，应用了本发明的热和电磁自供电微传感器的射频收发组件有效地改善了射频收发组件的散热问题、杂散波干扰问题以及能量损耗，而且为电路提供了稳定的直流电压源；而且该结构工艺较为简单，与GaAsMMIC工艺相兼容，便于集成；本发明是一种收集两种能量的自供电微传感器，能量的收集效率较高，可以提高射频收发组件的性能。

主权项

一种物联网射频收发组件中的热和电磁能自供电微传感器，其特征在于该微传感器由微波功率放大器的散热板（1）外表面垂直放置的按正方形四边分布的四个分离的微传感器主体（3）构成，其中热和电磁能量自供电微传感器主体（3）以砷化镓衬底（4）为衬底，微传感器主体（3）的正反面结构分别是天线（7）和由MEMS热电堆金属热偶臂（5）、半导体热偶臂（6）交错相连构成的热电堆，其中所述正方形外侧的四面放置天线（7），天线（7）通过由信号线（8）及其两侧的地线（9）构成的共面波导传输线接入外围整流电路（15,16,17,18），并和大电容（11,12,13,14）构成电磁能量收集结构与稳压电路（19）连接；而所述正方形内侧的四面各放置一组由MEMS热电堆金属热偶臂（5）、半导体热偶臂（6）交错相连构成的热电堆，其热端靠在散热板（1）外表面，冷端靠近热沉（2），由四组首尾相连的热电堆和收集电容（10）构成热能收集结构；该自供电微传感器同时实现了对于热能和电磁波能量这两种能量收集的功能。通过MEMS热电堆收集射频收发组件中微波功率放大器耗散的热能，提高了射频发射机的散热性能；而天线收集了射频收发组件中的杂散波能量，提高了射频收发组件的电磁兼容性。