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一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置制造方法及图纸

技术编号:40810224 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-28 19:32
本技术属于能量收集技术领域,具体为一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,包括安装板、第一金属层和吸潮组件;所述安装板的底部四角设置有竖板,所述竖板的一侧设置有螺纹套,所述螺纹套的内腔设置有螺纹杆,所述螺纹杆的一端设置有锁紧旋钮,所述螺纹杆的另一端设置有锁紧夹板;所述第一金属层设置在安装板的顶部,所述第一金属层的外壁设置有第二金属层,所述第一金属层和第二金属层的表面分别设置有第一天线反馈点和第二天线反馈点,所述第一金属层的内腔设置有金属接地板;所述吸潮组件设置在安装板的底部中间,所述吸潮组件包括格栅板;其结构合理,在使用的过程中方便安装拆卸,灵活性高,同时防潮性能好,使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能量收集,具体为一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置


技术介绍

1、随着电子技术的高速发展,各种无线电子产品充斥在人们的生产生活中。除了日常生活中广泛使用的无线钥匙、蓝牙耳机、手机等,在工业领域,大量的无线传感节点分布在各种环境中,实时地传输监测数据,方便工业控制及生产;在一些特殊环境中,如高辐射、高温、高空、高寒地区,不方便人类直接进行监测,可以通过安装无线传感器完成监测和实时传输;尤其在农业应用领域,近年来,农业物联网技术得到了快速发展。在种植、畜牧、水产养殖、农产品加工与运输等领域,通过其感知层的无线传感器节点采集土壤、鱼塘、植物等农业对象的信息并传回,方便对信息进行处理和决策。可见,各种无线电子产品给我们的生活提供了很大便利,无线传感网络使现代化工农业生产发展进入了新阶段。但是,电子设备及无线传感节点的可靠持续供电问题越来越成为人们关注的焦点。对于一些常用的电子产品,如蓝牙耳机、无线钥匙、温湿度传感器等,电池更换比较方便;但对于物联网中规模和数量庞大的传感节点,人力进行电池更换将费时费力。尤其工作在特殊环境中的电子设备,对其进行电池更换不但麻烦而且危险,并且,随着无线电子设备的微型化设计,电池的更换越来越不方便,同时,更换的废旧电池,还会增加环境污染。因此,发展绿色环保免维护的新型供电方式符合当前无线传感器长期可靠供电的迫切需求,同时对降低人力成本、提高社会经济效益具有重要的实际意义。

2、随着微电子技术与集成电路(integrated circuit,ic)制造工艺的发展,芯片的尺寸越来越小,集成电路的功耗不断降低,无线传感器节点功耗已经达到微瓦级。另一方面,周围环境中存在着各种能量,如丰富的射频能、太阳能、风能和振动能等,如将这些能量有效收集并转化应用,就可以成为无线传感器的新型供电方式,取代额外的普通电池供电。

3、在当前各种无线设备普及的社会,射频电磁波能量普遍存在于我们周围环境中。射频能量存在于周围环境中的普遍性以及射频能量收集的便利性和可行性,使其在低功耗自供电系统中的应用具有广阔前景。近些年,基于无线能量传输理论的射频能量收集技术越来越多地应用于低功耗的电子设备,如无线传感器网络、电子医疗设备、rfid等低功耗的电子设备。射频能量收集主要通过整流天线、能量管理等模块实现。其中,整流天线部分最为关键。而在关于整流天线的研究中,微带天线因其重量轻、成本低、体积小、结构简单、方便制作及系统化设计,易于批量生产等优势得到越来越多的关注。因此高性能微带天线的研究与设计对整流天线乃至射频能量收集系统研究具有重要意义。

4、振动能在环境中无处不在,如人走路跑步时产生的振动,工厂的机器工作时产生的振动,车辆行驶时产生的振动等,通常这些振动都会被人们习以为常地忽略掉,但是这些振动的能量都可以通过设计而加以利用。近年来,研究人员在将振动能转换为电能的方向做出了很多研究,将环境中普遍存在的振动能转换为电能,给人们提供了一种新型清洁能源。

5、传统的能量收集装置大多采集单一类型的环境能量,而单一能量收集时其输出功率通常较低。例如,收集射频信号能量时,由于环境的多样性,在无线信号功率密度较低的环境中,收集的射频能量会有很大的衰减。而采用混合能量收集方式不但可以获得更多的能量,也极大的增强了电源装置对环境的适应性。因此,本文主要研究环境中普遍存在的射频电磁波能量和振动能量的联合收集技术,将环境中微弱能量有效转化为能够对物联网传感器节点供电的绿色能源。该能量收集技术可以进一步推广应用于生物医疗电子、智能家居、汽车电子等领域,这种无电池供电方式不但保障系统可靠持续供电,还能免除废弃电池对环境的污染,对推动环境保护,节能低碳具有积极作用和深远的意义。

6、现有技术中,申请号为cn201510275864.9,申请名称为一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,所记载的技术方案中,包括圆筒形双频微带天线、收集振动能的装置;所述圆筒形双频微带天线由内向外依次包括金属接地板、第二天线、第一天线;所述金属接地板作为第一天线、第二天线公用的地,为圆筒状金属贴片,所述金属接地板外层套有圆筒形第二天线,所述第二天线外层套有圆筒形第一天线;本专利技术的圆筒天线与普通的贴片天线相比较大程度的节省了空间。圆筒内部加入了金属线圈和永磁体薄片,用于收集振动能,该设计充分利用了圆筒内部空间,进一步显著节省了空间。同时由于金属线圈和永磁体位于筒形天线的内部,中间的金属接地板起到了很好的隔离作用。

7、但是在实际使用的过程中仍然存在着一些不足,比如在使用的过程中不便于安装拆卸,导致灵活性较低,且防潮性能较差,影响使用寿命,为此我们提出一种新型的圆筒型电磁波与振动能混合收集装置。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本技术的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。

2、鉴于现有的技术中存在的问题,提出了本技术。

3、因此,本技术的目的是提供一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,在使用的过程中方便安装拆卸,灵活性高,同时防潮性能好,使用寿命长。

4、为解决上述技术问题,根据本技术的一个方面,本技术提供了如下技术方案:

5、一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其包括安装板、第一金属层和吸潮组件;

6、其中,

7、所述安装板的底部四角设置有竖板,所述竖板的一侧设置有螺纹套,所述螺纹套的内腔设置有螺纹杆,所述螺纹杆的一端设置有锁紧旋钮,所述螺纹杆的另一端设置有锁紧夹板;

8、所述第一金属层设置在安装板的顶部,所述第一金属层的外壁设置有第二金属层,所述第一金属层和第二金属层的表面分别设置有第一天线反馈点和第二天线反馈点,所述第一金属层的内腔设置有金属接地板;

9、所述吸潮组件设置在安装板的底部中间,所述吸潮组件包括格栅板,且格栅板与安装板的底部相连通,所述格栅板的顶部设置有罩壳,所述罩壳的顶部设置有盖板,所述罩壳的内腔设置有吸潮剂储存槽。

10、作为本技术所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置的一种优选方案,其中:所述锁紧旋钮的表面设置有防滑纹,所述锁紧夹板的表面设置有橡胶垫片。

11、作为本技术所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置的一种优选方案,其中:所述第一金属层和第二金属层的内侧壁均设置有介质层,介质层材料为fr4,介电常数均为4.4。

12、作为本技术所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置的一种优选方案,其中:所述金属接地板的顶部设置有天线,所述金属接地板和第一金属层之间设置有绝缘填充层,所述金属接地板的内腔设置有金属线圈、永磁体、塑料弹簧。

13、作为本技术所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置的一种优选方案,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:包括安装板(100)、第一金属层(200)和吸潮组件(300);

2.根据权利要求1所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:所述锁紧旋钮(140)的表面设置有防滑纹,所述锁紧夹板(150)的表面设置有橡胶垫片。

3.根据权利要求1所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:所述第一金属层(200)和第二金属层(210)的内侧壁均设置有介质层,介质层材料为FR4,介电常数均为4.4。

4.根据权利要求1所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:所述金属接地板(240)的顶部设置有天线,所述金属接地板(240)和第一金属层(200)之间设置有绝缘填充层,所述金属接地板(240)的内腔设置有金属线圈、永磁体、塑料弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:所述安装板(100)的底部设置有与格栅板(310)相配合的通孔。

6.根据权利要求1所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:所述吸潮剂储存槽(340)的内腔填充有石灰吸潮包。

...

【技术特征摘要】

1.一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:包括安装板(100)、第一金属层(200)和吸潮组件(300);

2.根据权利要求1所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:所述锁紧旋钮(140)的表面设置有防滑纹,所述锁紧夹板(150)的表面设置有橡胶垫片。

3.根据权利要求1所述的一种圆筒型电磁波与振动能混合收集装置,其特征在于:所述第一金属层(200)和第二金属层(210)的内侧壁均设置有介质层,介质层材料为fr4,介电常数均为4.4。

4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴宝鉴韩雪龙罗裕烜陈俞安汪东韶
申请(专利权)人:衢州学院
类型:新型
国别省市:

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