1.低損耗不等角變換電磁能量收集天線,其特征在于包括由上到下尺寸一致且相互貼合的介質(zhì)覆蓋層、介質(zhì)基板和接地板,其中與介質(zhì)覆蓋層貼合一側(cè)的介質(zhì)基板上貼附有金屬天線貼片、引向器和反射器,介質(zhì)基板的中部設(shè)有垂直貫穿介質(zhì)基板的圓柱形金屬導(dǎo)體,接地板上設(shè)有與圓柱形金屬導(dǎo)體底面同心的圓孔;所述介質(zhì)覆蓋層的材料為Rogers RO6002,介電常數(shù)εr=2.94,厚度d=0.51mm,長度和寬度均為30mm;所述金屬天線貼片的圓形覆蓋面的半徑為0.0967λ,其中λ=122mm,λ為2.45GHz射頻的波長,厚度為0.02mm,材料為銅,所述介質(zhì)基板的材料為Rogers RO6010,介電常數(shù)εr=10.2,厚度d=2.54mm,長度和寬度均為30mm,金屬天線貼片的中心點與介質(zhì)基板上表面的中心點位置一致;所述金屬天線貼片的設(shè)計形狀及尺寸滿足如下要求,建立平面直角坐標(biāo)系,將原點(0mm,-2.5mm)作為起點,(13.75mm,-2.5mm)為另一端點沿x軸正方向做出一條長為13.75mm的線段1;以點(13.75mm,-2.5mm)為旋轉(zhuǎn)點,將線段1沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)112.5°,與曲線方程的交點為H(15.185mm,-5.965mm),以直線y=-x為對稱軸作鏡面對稱得到點L(5.965mm,-15.185mm),再沿線段1與x軸夾角為67.5°的方向,在坐標(biāo)軸第四區(qū)間內(nèi)延長到原來的2倍,得到延長線段二,以直線y=-x為對稱軸作鏡面對稱得到延長線段三,延長線段二和延長線段三的交點為分別連接點H(15.185mm,-5.965mm)、和L(5.965mm,-15.185mm)、得到線段HW線段LW,再次將原點(0mm,0mm)作為起點,
根據(jù)以下公式進行天線貼片形狀設(shè)計:
y=0 (0≤x≤2.5) (1)
將由公式所得到的全部曲線依次首尾相連,得到初始圖形一,以直線y=-x為對稱軸,將初始圖形一進行鏡面對稱,得到初始圖形二,線段HW、線段LW、初始圖形一和初始圖二合并得到旋轉(zhuǎn)圖形一,將旋轉(zhuǎn)圖形一以點為旋轉(zhuǎn)點,順時針旋轉(zhuǎn)45°并整體縮小為原來的0.8倍,得到旋轉(zhuǎn)圖形二,將旋轉(zhuǎn)圖形一以點為旋轉(zhuǎn)點,順時針旋轉(zhuǎn)90°,得到旋轉(zhuǎn)圖形三,將旋轉(zhuǎn)圖形一以點為旋轉(zhuǎn)點,順時針旋轉(zhuǎn)135°并整體縮小為原來的0.8倍,得到旋轉(zhuǎn)圖形四,將旋轉(zhuǎn)圖形一以點為旋轉(zhuǎn)點,順時針旋轉(zhuǎn)180°,得到旋轉(zhuǎn)圖形五,將旋轉(zhuǎn)圖形一以點為旋轉(zhuǎn)點,順時針旋轉(zhuǎn)225°并整體縮小為原來的0.8倍,得到旋轉(zhuǎn)圖形六,將旋轉(zhuǎn)圖形一以點為旋轉(zhuǎn)點,順時針旋轉(zhuǎn)270°,得到旋轉(zhuǎn)圖形七,將旋轉(zhuǎn)圖形一以點為旋轉(zhuǎn)點,順時針旋轉(zhuǎn)315°并整體縮小為原來的0.8倍,得到旋轉(zhuǎn)圖形八,旋轉(zhuǎn)圖形一、旋轉(zhuǎn)圖形二、旋轉(zhuǎn)圖形三、旋轉(zhuǎn)圖形四、旋轉(zhuǎn)圖形五、旋轉(zhuǎn)圖形六、旋轉(zhuǎn)圖形七和旋轉(zhuǎn)圖形八合并,得到封閉圖形,將封閉圖形的圓形半徑縮小為原來的0.3844倍得到所需金屬天線貼片的設(shè)計形狀及尺寸,按照設(shè)計形狀及尺寸裁剪得到金屬天線貼片;所述引向器為矩形金屬條一,該矩形金屬條一的長度和寬度分別為10mm和0.47mm,其長邊與介質(zhì)基板的上下側(cè)邊平行,短邊與介質(zhì)基板的左右側(cè)邊平行,中心點與介質(zhì)基板上下側(cè)邊的垂直距離分別為28.6mm和1.4mm,中心點與介質(zhì)基板左右側(cè)邊的垂直距離分別為15mm和15mm,所述反射器為矩形金屬條二,該矩形金屬條二的長度和寬度分別為18mm和0.46mm,其長邊與介質(zhì)基板的上下側(cè)邊平行,短邊與介質(zhì)基板的左右側(cè)邊平行,中心點與介質(zhì)基板上下側(cè)邊的垂直距離分別為1.1mm和28.9mm,中心點與介質(zhì)基板左右側(cè)邊的垂直距離分別為15mm和15mm;所述圓柱形金屬導(dǎo)體的一端與金屬天線貼片連接,圓柱形金屬導(dǎo)體的材料為銅,其底面半徑r=0.5mm,厚度d=2.54mm,圓柱形金屬導(dǎo)體與金屬天線貼片的連接處圓心與介質(zhì)基板四條側(cè)邊的垂直距離分別為16.57mm、16.57mm、13.43mm和13.43mm,與圓柱形金屬導(dǎo)體相對的接地板上圓孔的孔徑R=1.9mm,所述圓柱形金屬導(dǎo)體另一端的輸出接口與能量管理電路相連,該能量管理電路用于將吸收到的能量進行儲存。