物联网射频收发组件开孔悬臂梁振动电磁自供电微传感器制造技术

本发明专利技术的射频收发机中的开孔悬臂梁振动电磁自供电微传感器，由一个主悬臂梁、8个副悬臂梁以及外围大电容和稳压电路组成。主悬臂梁两侧的自由边上制作了八个尺寸相同副悬臂梁。8个副悬臂梁上开有不同半径、间距以及数量的圆孔。本发明专利技术既实现了电磁能的收集又实现了振动能的收集。由于天线结构设计在主悬臂梁和副悬臂梁下表面，从而扩大了天线收集杂散电磁波能量的方向性范围。本发明专利技术的8个副悬臂梁具有8种不同的固有谐振频率，增大了频率带宽，更适用于振动频率复杂多变的振动环境的振动能量的收集和利用。同时，由于杂散波和振动能被收集，改善了电磁兼容的问题，抑制了抖动，本发明专利技术能够大大提高射频收发组件的性能。

IOT RF transceiver module opening electromagnetic self powered micro cantilever vibration sensor

Open hole cantilever vibration electromagnetic self powered micro sensor RF transceiver of the invention, consists of a main beam, 8 side cantilever and the external capacitance and voltage stabilizing circuit. Eight cantilever beams of equal size are fabricated on the free edge of the main cantilever beam. The 8 auxiliary cantilevers are provided with different radii, spaces and numbers of circular holes. The invention not only realizes the collection of electromagnetic energy, but also realizes the collection of the vibration energy. Because the antenna structure is designed on the lower surface of the main cantilever beam and the sub cantilever beam, the directional range of the antenna collection of stray electromagnetic energy is enlarged. The 8 auxiliary cantilever beams of the invention have 8 different natural resonance frequencies, thereby increasing the frequency bandwidth, and are more suitable for the collection and utilization of vibration energy in a vibration environment with complex vibration frequency. Meanwhile, because the stray wave and the vibration can be collected, the electromagnetic compatibility problem is improved and the jitter is suppressed, and the performance of the RF transceiver component can be greatly improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出了物联网射频收发组件开孔悬臂梁振动/电磁自供电微传感器，属于微电子机械系统的

技术介绍
物联网技术的迅速发展，应用于物联网的射频收发组件的功耗引起了越来越多的关注。射频收发组件中最常见的能量损耗来自于组件振动和辐射出的杂散波。振动能和电磁能的收集和利用将对降低射频收发组件的功耗发挥巨大的作用。同时，随着物联网系统对器件的集成度的要求越来越高，收发组件的体积也越来越小，能量收集器的微型化的研究显得尤为重要。得益于MEMS技术的发展，能量收集器将可以被设计得具有更小的体积。振动/电磁自供电微传感器即是利用收集振动能和电磁能的方式来为工作电路提供辅助电源的新型传感器。杂散波的收集可以设计特定的天线结构来实现。而振动能量转化为电能的方式一般有电磁式、压电式和静电式三种。相对来说压电式具有结构简单、不发热、无电磁干扰、清洁环保，机电转换效率高、输出电压高等诸多优点，因而应用最为普遍。而对于众多的压电振动能收集结构，悬臂梁结构发展较为成熟。主要是因为其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物联网射频收发组件开孔悬臂梁振动电磁自供电微传感器，其特征是该微传感器由一个主悬臂梁（1）和八个副悬臂梁（2）构成，在外围辅以大电容和稳压电路（11），主悬臂梁的锚区（3）固定在砷化镓衬底（4）上，八个副悬臂梁（2）分别对称分布在主悬臂梁（1）的两侧，且副悬臂梁（2）的锚区在主悬臂梁（1）的两侧边上；副悬臂梁（2）上开有两行圆孔（6），圆孔（6）以矩形阵列的形式排列，在同一个副悬臂梁（2）上圆孔（6）的半径相同且每一行或每一列相邻圆孔（6）圆心的间距相同，每个副悬臂梁（2）的固有谐振频率都是不同，这是由于副悬臂梁（2）上设计了不同直径或分布的圆孔（6），通过设计不同副悬臂梁（2）上的圆孔（...

【技术特征摘要】
1.一种物联网射频收发组件开孔悬臂梁振动电磁自供电微传感器，其特征是
该微传感器由一个主悬臂梁（1）和八个副悬臂梁（2）构成，在外围辅以大电容
和稳压电路（11），主悬臂梁的锚区（3）固定在砷化镓衬底（4）上，八个副悬臂
梁（2）分别对称分布在主悬臂梁（1）的两侧，且副悬臂梁（2）的锚区在主悬臂
梁（1）的两侧边上；副悬臂梁（2）上开有两行圆孔（6），圆孔（6）以矩形阵列
的形式排列，在同一个副悬臂梁（2）上圆孔（6）的半径相同且每一行或每一列
相邻圆孔（6）圆心的间距相同，每个副悬臂梁（2）的固有谐振频率都是不同，
这是由于副悬臂梁（2）上设计了不同直径或分布的圆孔（6），通过设计不同副悬
臂梁（2）上的圆孔（6）的孔半径，相邻圆孔（6）圆心的间距以及圆孔（6）的
数量，设计八种不同的固有谐振频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖小平，王凯悦，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32