在Koch雪花碎片补丁正视网膜上进行实验调查
Ming Wei Seng1, Hussain Lazzan Shareef1, Ping Yi Chan2,3,4
1Department of Electrical and Robotics Engineering, School of Engineering, Monash University Malaysia, Jalan Lagoon Selatan, Bandar Sunway, 47500, Subang Jaya, Selangor, Malaysia.
Scientific reports
|October 3, 2025
概括
本研究介绍了一种优化的科赫雪花碎形天线,具有双矩形槽,用于在2GHz频段中改进射频 (RF) 能量采集. 开发的直角天线实现了超过20%的RF-DC效率,证明了为物联网设备供电提供可行的解决方案.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 天线设计天线设计
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 射频 (RF) 能量采集为物联网 (IoT) 设备提供了可持续的电源,但受到低功率密度的限制.
- 现有的槽式分形天线缺乏系统的优化,并专注于城市射频能量采集的关键2 GHz频段.
研究的目的:
- 建议和优化使用科赫雪花碎形补丁天线的直角天线设计,具有矩形槽,以提高2 GHz的性能.
- 调查单对双槽配置对天线性能的影响.
- 开发和改进一个整流器电路,以实现高效的射频-直流电源转换.
主要方法:
- 一种多变量参数建模方法与粒子群优化相结合,用于为2GHz频段调整碎形天线.
- 对单槽和双槽分形补丁天线进行比较分析.
- 制造和实验验证的天线和半波整流电路与阻抗匹配修改.
主要成果:
- 优化的双槽科赫雪花碎形天线在2.07GHz时表现出26.8dB的返回损失.
- 改进制造的整流器实现了超过20%的RF-DC效率,输入功率在1.88GHz时从-16到16dBm不等.
- 将矩形插槽纳入碎形补丁,并优化整流器电路,增强了射频功率传输.
结论:
- 提出的科赫雪花碎形天线具有优化的矩形槽,有效用于2GHz射频能量采集.
- 修改后的整流器电路显示了更高的射频-直流转换效率,使得整流天线系统可用于实际应用.
- 需要进一步优化天线尺寸和整流器电路模拟,才能实现完全功能性的回形天线系统.
