[发明专利]物联网射频收发组件中固支梁振动电磁自供电微传感器

摘要

本发明的物联网射频收发组件中固支梁振动/电磁自供电微传感器，集成了压电换能器和整流天线系统两种能量收集自供电模块，分别对机械振动能和杂散电磁能起到收集、转换和储能的作用。该发明以砷化镓为衬底，由MEMS固支梁、滤波电路、整流电路和储能电容组成。MEMS固支梁从上往下共有五层：上电极，压电薄膜，下电极，氮化硅电介质层和矩形微带贴片天线。该发明中两种模块的集成能够相互补充，微带天线结构用作质量块增强梁振动的惯性力和形变，随着梁的振动能够扩展微带贴片天线收集能量的方向性范围。该发明提高了能量收集效率和供电能力，为解决低功耗系统的自供电问题提供有效方案，增强系统的电磁兼容性能，减少了系统结构的抖动。

主权项

一种物联网射频收发组件中固支梁振动电磁自供电微传感器，其特征是在砷化镓衬底（6）上设有两个锚区（5），一个中间宽两边窄的MEMS固支梁的两端分别固定在两个锚区（5）上，该MEMS固支梁共由五层结构组成，从上往下依次为：上电极（1），压电薄膜（2），下电极（7），氮化硅电介质层（3）、矩形微带贴片天线及馈线（4）；由上电极（1），压电薄膜（2），下电极（7）构成压电转换模块，在MEMS固支梁的周围辅以滤波电路（8）、整流电路（9）和储能电容（10），同时实现针对机械振动能和杂散电磁能这两种能量收集模块的集成，解决了低功耗系统的自供电问题。