雙頻微波整流電路研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其核心無線傳感技術(shù)發(fā)展迅速，而作為無線傳感技術(shù)的重要載體無線傳感器及其他無線器件卻一直面臨一個(gè)巨大的難題：供能續(xù)航。目前而言，已經(jīng)提出的供能方式有太陽能電池供電、利用震動(dòng)產(chǎn)生的能量供電以及熱能供電等，但這些供電方法都有其各自的局限性。相比之下，利用環(huán)境微波能量收集技術(shù)，將周圍環(huán)境中分布的各種微波能量收集起來，給各種傳感器供電具有更大優(yōu)勢(shì)。
　　環(huán)境微波能量收集技術(shù)脫胎于微波能量傳輸(MPT)技術(shù)，主要通過MPT技

2、術(shù)的接收模塊——整流天線實(shí)現(xiàn)。整流天線技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但在環(huán)境微波收集方面卻一直面臨兩個(gè)困境。其一，通過接收天線接收到的環(huán)境微波能量較為微弱，導(dǎo)致后端整流電路輸入功率很低，難以達(dá)到高效整流。其次，整流電路整流后輸出電壓過低，難以收集利用。本文通過設(shè)計(jì)一種低功率輸入下的雙頻微波整流電路，嘗試對(duì)這兩個(gè)問題進(jìn)行研究改善。
　　文章的主要內(nèi)容如下：
　　通過研究微波整流電路的基本原理，了解幾種不同的整流結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行分析對(duì)比，總結(jié)其

3、優(yōu)劣，掌握整流電路的設(shè)計(jì)思路與方法。再通過對(duì)整流二極管工作時(shí)的電壓電流特性進(jìn)行公式推導(dǎo)，研究整流二極管各個(gè)參數(shù)對(duì)整流電路性能的影響，得出整流二極管在低功率輸入下高效整流的基本參數(shù)要求以及二極管輸入阻抗和電路整流效率的計(jì)算公式，為低功率輸入的整流電路設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。
　　通過研究阻抗匹配的相關(guān)原理，對(duì)幾種基本的阻抗匹配方式進(jìn)行了掌握，重點(diǎn)關(guān)注了雙頻阻抗匹配的實(shí)現(xiàn)方法，并用ADS進(jìn)行仿真分析，通過一種∏型雙頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)整流

4、二極管在850 MHz和1900 MHz上的雙頻阻抗匹配，以此將微波整流電路的工作頻率拓寬到850 MHz和1900 MHz上，實(shí)現(xiàn)雙頻微波整流。
　　使用ADS軟件對(duì)設(shè)計(jì)出的低功率輸入雙頻微波整流電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證，得出結(jié)果，該整流電路，可同時(shí)工作于850 MHz和1900 MHz。在輸入為1 mW的情況下，分別在850 MHz和1900 MHz取得了輸出電壓0.66 V整流功率72.6％和輸出電壓0.64 V整流功率68.1%的