0 引言

    無線通信技術日新月異，已經成為人們日常生活的一個組成部分。人們可以很容易接收到電視、蜂窩網絡和Wi-Fi信號。通過射頻能量收集技術，這些信號可以為一些低功耗設備供電。因此，射頻能量收集被認為是一種越來越重要的技術^[1]。射頻能量收集的原理是通過天線接收空間無線電磁波，對無線電磁波能量進行整流，轉換成直流能量儲藏在大電容中，從而實現能量獲取的目的^[2]。隨著5G的普及，環境中的頻譜資源日益豐富，作為接收射頻能量的天線受到廣泛關注^[3-4]。同時，能夠覆蓋多頻率范圍的寬頻天線成為人們的研究熱點^[5]。

    文獻[6]在0.85～1.94 GHz的頻段內有較好的性能但帶寬很窄；文獻[7]通過給天線開槽，實現寬帶；文獻[8]通過增加介質層數，實現寬帶；文獻[9]則采用陣列天線實現寬頻，但結構復雜，占用面積大，設計難度增加。文獻[10]中頻寬為1.7 GHz，整流電路效率僅為8%，而文獻[11]中，頻寬0.3 GHz，整流效率卻提高到了15%。文獻[12]設計了一種改進型雙槽天線，帶寬為0.866~1.41 GHz和1.7~3 GHz。文獻[13]設計了一種新型三分支整流電路，最大整流效率為61.7%。文獻[14]設計了一種雙頻段帶通LC實現雙頻化。文獻[15]設計了一種新型三分支整流電路，最大整流效率為61.7%。因此，需要從多個窄頻帶做整流電路，而不是從整個寬頻帶。本文設計了一款能夠覆蓋3G、4G、Wi-Fi頻段的寬頻高增益天線，在天線的接地板通過開圓形槽的方式，增加天線帶寬，另一方面，提高了天線在工作頻段內的增益。該天線在1~14 GHz時S11＜-10 dB，在最大輻射方向增益可達6.26 dBi。天線在整個工作頻段內特性穩定，在寬帶范圍內可進行能量收集。并且在性能最佳的2.4 GHz頻帶內在天線上做整流電路，設計了一款小型化高轉換效率整流天線。

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作者信息：

薛  亮，白  雪，徐雷鈞

(江蘇大學 電氣信息工程學院，江蘇 鎮江212013)