無線傳感器網絡節(jié)點的能量補充技術的研究.pdf

1、無線傳感器網絡技術的誕生帶來了現代信息技術的又一次革命，極大地改變了人們社會生產、生活的方式。但是無線傳感器網絡節(jié)點的能量補充問題成為制約其發(fā)展的障礙。所以如何利用自然界中的能量為無線傳感器節(jié)點補充能量成為人們研究的重點。
　　本文的研究方向是利用空間電磁波的能量為無線傳感器網絡節(jié)點補充能量。具體的實現方法是設計寬帶、高增益的天線來接收電磁波，將電磁能轉化成電能。文章從國際規(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這兩個頻段，分別針對技術成熟、應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行設計。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特性，介紹典型偶極子天線，彎折偶極子天線特點并分析其性能。針對課題的需要，設計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進行仿真。仿真結果顯示其相對帶寬達到了111％，最大增益為4.2dB。在最佳接收狀態(tài)下，假設偶極子天線處的來波功率密度為1m

3、W/m2，偶極子天線傳輸給負載的功率為30.0955μW。
　　文章還研究了微帶天線的性質，包括天線結構、饋電結構、輻射場的性質及天線的特性參數。研究微帶天線的小型化和寬帶寬技術。設計了一款典型的微帶天線，根據仿真報告對天線的性能做出討論，在此基礎上分析不同介質基片對天線性能的影響。最后根據前文分析結果，設計了一款寬帶寬高增益微帶天線，并使用HFSS進行了仿真。由仿真結果來看該天線相對帶寬達到了32.12%，最大增益為9.5dB，