無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量補(bǔ)充技術(shù)的研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的誕生帶來(lái)了現(xiàn)代信息技術(shù)的又一次革命，極大地改變了人們社會(huì)生產(chǎn)、生活的方式。但是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量補(bǔ)充問(wèn)題成為制約其發(fā)展的障礙。所以如何利用自然界中的能量為無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)補(bǔ)充能量成為人們研究的重點(diǎn)。
　　本文的研究方向是利用空間電磁波的能量為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)補(bǔ)充能量。具體的實(shí)現(xiàn)方法是設(shè)計(jì)寬帶、高增益的天線來(lái)接收電磁波，將電磁能轉(zhuǎn)化成電能。文章從國(guó)際規(guī)定的頻段范圍和減小天線的尺寸出發(fā)，圍繞超高頻（UHF）和

2、2.45GHz這兩個(gè)頻段，分別針對(duì)技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛且尺寸較小的偶極子天線和微帶天線這兩類天線進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要工作有：
　　文章研究了偶極子天線的輻射原理和偶極子天線的參數(shù)特性，介紹典型偶極子天線，彎折偶極子天線特點(diǎn)并分析其性能。針對(duì)課題的需要，設(shè)計(jì)了一款超寬帶高增益的偶極子天線，并使用高頻三維仿真軟件HFSS進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果顯示其相對(duì)帶寬達(dá)到了111％，最大增益為4.2dB。在最佳接收狀態(tài)下，假設(shè)偶極子天線處的來(lái)波功率密度為1m

3、W/m2，偶極子天線傳輸給負(fù)載的功率為30.0955μW。
　　文章還研究了微帶天線的性質(zhì)，包括天線結(jié)構(gòu)、饋電結(jié)構(gòu)、輻射場(chǎng)的性質(zhì)及天線的特性參數(shù)。研究微帶天線的小型化和寬帶寬技術(shù)。設(shè)計(jì)了一款典型的微帶天線，根據(jù)仿真報(bào)告對(duì)天線的性能做出討論，在此基礎(chǔ)上分析不同介質(zhì)基片對(duì)天線性能的影響。最后根據(jù)前文分析結(jié)果，設(shè)計(jì)了一款寬帶寬高增益微帶天線，并使用HFSS進(jìn)行了仿真。由仿真結(jié)果來(lái)看該天線相對(duì)帶寬達(dá)到了32.12%，最大增益為9.5dB，