俞萍 崔彦君 刘辉

摘 要：本文主要针对广东培正学院青年基金科研项目进行探讨和研究，通过设计高增益天线和Butler矩阵匹配网络从而实现高效收集微波能量，将接收到的微波能量转换为电能提供给低功耗的小型设备使用，将为利用无线电能源提供新思路。

关键词：微波 天线 能量

人们对于无线能量传输的梦想追逐开始于19 世纪，美国能源部（DOE）和美国航空航天局（NASA）共同探究太阳能卫星系统无线充电的可行性。他们将 5 GW 的直流能量转变为微波波束射向卫星，卫星使用相控阵天线接收，并将电磁波转化成直流能量存储使用。无线能量收集技术被广泛用于超低功耗设备供电方法的研究，无线能量传输的研究团队遍布全球，诸如芬兰、美国、韩国、日本、比利时、德国等。国内外研究的无线能量收集天线主要有以下几个特点：输入端与转换电路匹配好；阵列形式提升增益和方向性；集成整流电路和天线构成整流天线。虽然各式各样的天线都可以用于能量收集，但是不同类型的天线在收集能效上还是存在差异。

一、天线的发展。

国内外研究的无线能量收集天线主要有以下几个特点：

1、输入端与转换电路匹配好；2、阵列形式提升增益和方向性；3、集成整流电路和天线构成整流天线。虽然各式各样的天线都可以用于能量收集，但是不同类型的天线在收集能效上还是存在差异。对于低射频输入功率的情况下，需要高增益以提升输入功率，同时需要良好的前端匹配以减少射频功率的损失，典型天线设计。……