1.高增益五角不等電磁能量收集裝置,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,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)體和四個圓柱形孔洞,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0.10098λ,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的線段一,以點(13.75mm,-2.5mm)為旋轉(zhuǎn)點,將線段一沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)99°,與曲線方程的交點為H(14.3366mm,-6.20383mm),以直線y=-x為對稱軸作鏡面對稱得到點L(6.20383mm,-14.3366mm),將線段一以直線y=-x為對稱軸作鏡面對稱得到線段二,線段一和線段二的交點為分別連接點H(14.3366mm,-6.20383mm)、和L(6.20383mm,-14.3366mm)、得到線段HW和線段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,將線段HW、線段LW、初始圖形一和初始圖形二合并,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)72°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)144°,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)216°,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)288°并整體縮小為原來的0.8倍,得到旋轉(zhuǎn)圖形五,旋轉(zhuǎn)圖形一、旋轉(zhuǎn)圖形二、旋轉(zhuǎn)圖形三、旋轉(zhuǎn)圖形四和旋轉(zhuǎn)圖形五合并,得到封閉圖形,將封閉圖形的圓形覆蓋面半徑縮小為原來的0.776454倍得到所需金屬天線貼片的設(shè)計形狀及尺寸,按照該設(shè)計形狀及尺寸裁剪得到金屬天線貼片;所述介質(zhì)基板上四個圓柱形孔洞的半徑均為0.5mm,四個圓柱形孔洞的圓心連線構(gòu)成邊長為22mm的正方形,該正方形上下邊與介質(zhì)基板上下側(cè)邊的垂直距離分別為2.9mm和5.1mm,正方形左右側(cè)邊與介質(zhì)基板左右兩側(cè)的垂直距離分別為2mm和6mm;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。