微波無線輸能技術(shù)的發(fā)展,對RF-DC整流器的提出了越來越高的要求。整流器整流效率的高低,成為制約整個系統(tǒng)能量傳輸效率高低的關(guān)鍵。第三代半導體材料GaN,以其優(yōu)異的電學特性使GaN HEMT成為理想的整流器件,基于GaN的RF-DC整流器研究逐漸成為熱點。本文的主要工作有以下四點:（1）首先使用EEHEMT模型,對CREE公司型號為CG2H40010的第二代氮化鎵高電子遷移率晶體管（GaN HEMT）進行了參數(shù)提取與建模工作,填補了相應器件模型的空白。對所得模型進行仿真,I-V特性曲線與實測數(shù)據(jù)擬合良好,誤差在5%以內(nèi)。（2）基于第一步所建立的CG2H40010的模型,設(shè)計了一個工作在2.8 GHz的功率放大器,功率附加效率（PAE）為75%,并依據(jù)逆時二元性原理得到了一個工作在2.8 GHz的高效率RF-DC整流器,整流效率為72.3%。（3）隨后針對現(xiàn)有整流器研究都存在頻帶較窄的問題,設(shè)計了一個寬帶自同步整流器,帶寬超過300 MHz,且最高整流效率高達85%。（4）最后為了克服自同步整流器帶寬難以進一步提高的缺點,采用可重構(gòu)電路的理念,在自同步整流器的耦合環(huán)路中加入一系列接地電容,... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 微波無線能量傳輸系統(tǒng)和RF-DC整流器的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 微波無線能量傳輸系統(tǒng)的研究進展
        1.2.2 RF-DC整流器的研究進展
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 晶體管建模
    2.1 氮化鎵(GAN)材料簡介
    2.2 幾種晶體管模型簡介
        2.2.1 傳統(tǒng)的FET小信號模型
        2.2.2 Angelov模型
        2.2.3 EEHEMT模型
    2.3 EEHEMT模型的參數(shù)提取
        2.3.1 直流特性參數(shù)提取
        2.3.2 交流小信號特性參數(shù)提取
        2.3.3 S參數(shù)特性參數(shù)提取
        2.3.4 溫度系數(shù)提取
    2.4 反向偏置模型的修正與反向偏置部分參數(shù)提取
    2.5 完整的EEHEMT模型
    2.6 本章小結(jié)
第三章 高效寬帶RF-DC整流器設(shè)計
    3.1 基于功率放大器的整流器設(shè)計
        3.1.1 逆時二元性原理
        3.1.2 功率放大器的設(shè)計
        3.1.3 基于功率放大器的整流器設(shè)計
    3.2 自同步整流器的工作原理
    3.3 自同步整流器的設(shè)計與優(yōu)化
    3.4 自同步整流器的實物電路測試
    3.5 實驗結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 采用可重構(gòu)電路方法進行大帶寬整流器設(shè)計
    4.1 寬帶整流的意義
    4.2 可重構(gòu)寬帶整流器的原理
    4.3 可重構(gòu)寬帶整流器設(shè)計
    4.4 可重構(gòu)寬帶整流器實物測試
    4.5 使用變?nèi)荻䴓O管以及FPGA電路進行可重構(gòu)寬帶整流器設(shè)計
    4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]空間太陽能電站及其對微波無線能量傳輸技術(shù)的需求[J]. 侯欣賓.  空間電子技術(shù). 2013(03)
[2]一種基于肖特基二極管的大功率微波整流電路[J]. 張彪,劉長軍,江婉,郁成陽.  電子學報. 2013(09)
[3]整流天線組陣等效模型分析與實驗[J]. 王業(yè)清,楊雪霞,江超.  上海大學學報(自然科學版). 2013(03)
[4]面向微小型機器人的5.8GHz微波能量傳輸系統(tǒng)[J]. 王鵬飛,肖劍山,李滿天,孫立寧.  機器人. 2010(04)
[5]國際空間太陽能電站發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 侯欣賓,王立,朱耀平,董娜.  太陽能學報. 2009(10)
[6]微波輸能技術(shù)概述與整流天線研究新進展[J]. 楊雪霞.  電波科學學報. 2009(04)
[7]MEMS國內(nèi)外發(fā)展狀況及我國MEMS發(fā)展戰(zhàn)略的思考[J]. 孫立寧,周兆英,龔振邦.  機器人技術(shù)與應用. 2002(02)
[8]管道探測微機器人微波輸能系統(tǒng)激勵裝置[J]. 徐長龍,徐君書,徐得名.  上海大學學報(自然科學版). 2000(05)
[9]第三代移動通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 尤肖虎,曹淑敏,李建東.  電子學報. 1999(S1)
[10]Ka波段整流天線的時域分析[J]. 李中云,文舸一.  微波學報. 1998(02)

碩士論文
[1]微波無線能量傳輸系統(tǒng)的研究[D]. 馮桂榮.西安電子科技大學 2014
[2]水風電隨機優(yōu)化聯(lián)合運行研究[D]. 李杏.長沙理工大學 2013



本文編號：3182013