2.45 GHz小型化微波整流天线设计：尺寸缩小与高效率

本文主要探讨了一种针对2.45 GHz微波频率的小型化整流天线设计，旨在解决传统整流天线设计复杂、整流效率不高的问题。设计者提出了一个创新的解决方案，即利用S波段的微波整流天线，通过在贴片天线中引入空气层来扩展带宽。这种设计策略允许整流电路被集成到天线的空气层中，从而显著减小了整流天线的尺寸。 文章重点研究了天线与整流二极管之间的阻抗匹配关系，这是提高整流效率的关键因素。通过选择F4B介质板作为加工材料，设计师实现了整流天线横截面为70 mm × 70 mm的紧凑结构。在实验测试中，当天线接收功率为20 dBm时，新型微波整流天线展现出显著的整流效率，达到了72.4%，这表明其在实际应用中的效能显著优于传统设计。 整流效率的提升不仅体现在技术层面，还意味着能更有效地实现微波无线能量传输，这对于能源管理，特别是无线充电系统有着重要意义。贴片天线作为基础组件，其小型化设计使得整流天线更加适合集成到各种便携式电子设备中，如智能手机、可穿戴设备等。 文章还涉及到其他关键概念，如肖特基二极管的选择，它是整流电路的核心元件，对于降低谐波并优化能量转换至关重要。阻抗匹配的优化则确保了信号传输的顺畅，避免了能量损失。谐波回收技术的考虑也体现了设计团队对整个系统性能的精细把控。 这篇论文通过对2.45 GHz小型化整流天线的创新设计和实验验证，提供了有效提升微波无线能量传输效率的方法，对于推动微波能量传输领域的技术进步具有重要的实践价值。