一种用于电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器

设计了一种用于X波段和Ku波段电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器，其由周期性结构单元、整流器和负载组成。通过结构单元相互连接构建能量传输通道，实现入射能量的传输和聚集，进而增强了超表面能量收集器捕获能量的能力。通过超表面阵列和整流器的共面集成设计，减少了能量传输中的功率损耗，并简化了结构。仿真结果表明，该超表面能量收集器在6.5～19 GHz频带下具有良好的吸收，在12.75 GHz谐振频率下具有98%的半功率带宽。对制备的10×9的超表面有限阵列进行测试，结果表明，在可用输入功率为16 dBm时，超表面能量收集器的射频-直流转换效率最高可达56.2%。设计的超表面能量收集器具有宽带吸收、阵列数量可扩展的特点，能够在不同环境下高效地收集电磁能量。