在本文中，提出了以下问题：低功率无线传感器阵列的传感器节点由电池供电，并且整个传感器阵列的寿命短。析了环境中电磁能稳定存在的特性，研究了偶极天线将电磁能转换为电能的响应特性，研究了结构和工艺的研究与设计915 MHz电磁分段偶极子天线的制造以及制造过程。为内核设计了信号的高频自动捕获电源。验结果表明，具有自主能量捕获功能的能源可以有效地捕获自然环境中的能量并在电磁环境中立即做出反应，电容器1F的全部蓄电能力可以在内部传输数据。
传感器满载的情况下连续12次，因此满足了无线传感器网络中传感器节点的电源需求。线传感器网络由大量固定传感器组成，这些传感器以自组织的方式共同收集，收集，处理和传输来自网络覆盖区域感知对象的信息。统的传感器网络由电池供电，由于网络节点数量众多，恒温阀芯分布面积大，工作环境复杂等原因，更换电池已成为应用电池的主要障碍。项技术在工程中的规模很大。
捕获能源系统的出现为该技术问题提供了解决方案。安电子科技大学已设计出一种解决方案，可使用810 kHz AM频段的电磁能为功率传感器供电[1]。2011年，浙江大学提出了一种设计方案，用915MHz信号电磁能量为节点供电，作为无线传感器网络的电源[2]。是，上述研究仅停留在理论阶段，尚未付诸实践。文通过实验确定将915 MHz电磁能量用作电源，响应天线接收到的能量通过整流电路转换为5 V的直流电源，然后存储由超级电容器。1显示了带有微传感器的自供电功率捕获系统的示意图。线接收环境中的电磁波，通过阻抗匹配电路进入整流电路，将交流电转换为直流电并消除杂波。高步骤将低压信号升高到所需电压，该电压最终存储在陶瓷电容器中。储电容器在为负载充电时为处理器供电。理器消耗大量能量。
果MCU不执行此任务，则进入睡眠状态，否则进入运行状态。作20小时后，她重新入睡。MCU处于工作状态时，控制射频收发器模块将温度测量数据传输到上位机并显示在LCD上。城市地区，AM频段和高频通信频段具有最高的电磁能量密度[3]。外，由于无线传感器在不受监管的区域中工作，因此没有广播信号覆盖，并且将900 MHz的高频移动电话信号[4]选择为能量。获对象[5]。线负责无线充电传感器节点中的能量回收。见的天线包括半波偶极子天线，微带天线，宽带螺旋天线等。种设计可以选择半波偶极子天线作为接收天线[6]。极天线由两根导线组成，半波偶极天线由两个四分之一波长振荡器组成。
极天线的尺寸等于电磁波波长的一半，因此线性偶极天线的长度为15cm或更长。了简化设计，将半波线性偶极天线用作接收天线。的电导率为1.673×Ω·CM，天线的中心频率为915 MHz，输入阻抗为50Ω。
统的双电压方法使用升压器，因为变压器体积太大，无法响应900 MHz的高频信号。此，本文使用电荷泵整流器倍压器。流器倍压电路通过改进Dixon型电荷泵来增强无源整流器的放大。图3所示，这是单级整流器倍压电路。
极管D1和电容器C1为点A的电压建立一个DC参考。活D1时，点A的电压为负，并且C1将被充电以防止点A的电压变为负。A点的电压为Vin Vin。
D2调节点A的电压，C2保持输出电压（Vout）峰值V1。此，整流器的开路电压是等于2Vin的DC电压。过在稳态下工作，电流从C2流出。C2的电压低于V1时，电容器再次充电。通常为毫伏，为了获得更高的输出电压，电路通常以N [7]的形式连接。了给以下模块提供足够的电压，在实际应用中选择了四级倍压整流电路。模块使用超级电容器为MCU存储低电源。
级电容器是根据电化学双层理论开发的，可以提供强大的脉冲功率。电时，它以理想的极化方式位于电极表面。荷会将相反的离子吸引到周围的电解质溶液中，恒温阀芯并将它们附着到电极表面，双电层是双层电容器。级电容器的容量可以达到Farad级别，可以满足传感器网络应用中稍高的功耗[8]。
处理器模块控制整个无线负载传感器节点，以完成整个节点的传感器数据采样和电源规划。型，节能的MSP430F2013配备了温度传感器和同步SPI，被选作系统控制芯片。芯片通过软件编程实现：监视和唤醒电路，读取传感器数据并将其发送到RF收发器模块。MSP43OF2013 LPM0-LPM4的五个待机模式取决于打开还是关闭主时钟，副时钟和辅助时钟。电路处于待机状态时，仅需要辅助时钟，因此选择LPM3待机模式。了便于调试，天线模块和后续电路分别设计在两个印刷电路板上。
刷电路板采用带铜表面的两层设计。择厚度为0.8 mm的RF-4板作为PCB材料。5显示了电源系统的印刷电路。MCU通过cc1101 RF收发器模块将温度传感器数据发送到接收终端，以模拟传感器节点的工作过程。1示出了当将电源放置在距天线10cm处时在存储电容器1F上的电压的变化。上表所示，1F超级电容器的充满电大约需要一个半小时。满电的电容器可使MCU连续运行1分钟20秒，并且可以处理和发送大约12次数据。设备基本上实现了预定目标。文档提供了微传感器能量捕获电源系统的一般示意图，并对硬件电路的设计和生产进行了补充。过分析MCU采集的能量存储和工作过程以及温度数据，验证了该系统可以解决无线传感器网络自供电的问题。
计系统紧凑小巧，不受传统能源对环境的依赖。着低功率设备的发展，功率捕获系统可以实现大规模的工程应用。
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