【摘要】：隨著現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,移動(dòng)通信基站和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越普及,空間中分布的電磁信號(hào)能量量級(jí)也得到很大程度的提升。因此射頻能量作為一種分布越來(lái)越廣泛的能量形式,將其收集回收再利用這一想法開始引發(fā)大家的思考,射頻能量收集概念也由此應(yīng)運(yùn)而生。射頻能量收集概念是由無(wú)線能量傳輸發(fā)展而來(lái)的,無(wú)線能量傳輸技術(shù)是將較大功率密度的電磁能量信號(hào)通過(guò)無(wú)線方式傳播,以完成對(duì)中遠(yuǎn)距離能量傳輸?shù)囊环N技術(shù),而射頻能量收集技術(shù)則是對(duì)周圍空間分布的較小能量密度的電磁能量進(jìn)行回收再利用的一種技術(shù)。兩者雖然都采用整流天線,但兩者在具體的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上存在很大區(qū)別。目前,射頻能量收集技術(shù)還處于起步階段,在提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)一體化、小型化、提升系統(tǒng)低能量密度時(shí)的整流效率、擴(kuò)展系統(tǒng)的工作帶寬等方面還有許多問題需要解決。本文圍繞射頻能量收集這一研究課題,首先設(shè)計(jì)了一款雙頻射頻能量收集系統(tǒng),并在其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上分別對(duì)系統(tǒng)的接收天線和整流電路加以改進(jìn),進(jìn)而設(shè)計(jì)了一款三頻段的射頻能量收集系統(tǒng)。本文具體的內(nèi)容如下:1.提出了一款雙頻射頻能量收集系統(tǒng)。系統(tǒng)采用平面寬帶八木天線作為其接收天線部分。天線的工作頻段為1.54-2.34GHz,阻抗帶寬可完全覆蓋GSM1800和UMTS2100移動(dòng)通信頻段,實(shí)測(cè)平均增益為5.5d Bi左右,并且具有良好的端射方向圖。系統(tǒng)的整流電路部分為工作在1.8GHz和2.1GHz的雙頻整流電路,且電路能夠在-20d Bm至-5d Bm較低輸入功率范圍內(nèi)獲得20%~45%左右的整流效率。雙頻無(wú)線射頻能量收集系統(tǒng)整體在室外環(huán)境中聯(lián)合測(cè)試時(shí),在電路負(fù)載電阻上能夠獲得約250~350m V的直流電壓。2.在上述雙頻能量收集系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)了一款三頻段的射頻能量收集系統(tǒng)。接收天線部分選擇了能夠更好地接收各種極化來(lái)波的寬帶圓極化天線。天線的實(shí)測(cè)工作帶寬以及3d B軸比帶寬基本均可覆蓋1.6GHz-2.45GHz,其中包括了GSM1800/1900、UMTS2100以及2.4GHz的WLAN頻段;天線實(shí)測(cè)增益約為3d Bi。整流電路部分也在上一章整流電路的基礎(chǔ)上通過(guò)并聯(lián)支路的方式增加了2.4GHz的頻段,使電路能夠整流GSM1800、UMTS2100和WLAN2.4GHz三個(gè)頻段的射頻能量,且整流電路實(shí)測(cè)可以在低輸入功率下(-5d Bm左右)達(dá)到40%左右的整流效率。三頻無(wú)線射頻能量收集系統(tǒng)整體在室外環(huán)境中實(shí)際聯(lián)合測(cè)試時(shí),負(fù)載電阻上能夠獲得約200~400m V的直流電壓。通過(guò)上述的研究,豐富了射頻能量收集技術(shù)的研究與設(shè)計(jì)方法,為其未來(lái)在工程上的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
【圖文】：

第一章 緒論的接收天線的類型五花八門，各具特色。我們將對(duì)同分別進(jìn)行研究和總結(jié)。由于主要運(yùn)用視距范圍的微波輸能，所以天線的極要是采用半波振子等形式。如圖 1-1 所示為 1998 子整流天線，，該結(jié)構(gòu)直接采用共面帶狀線（Copla接收天線，并且在共面帶線上加縫隙以達(dá)到低通濾二極管、濾波電容以及負(fù)載電阻組成整流電路。

一款2.45GHz的偶極子整流天線
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN92

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 高艷艷;楊雪霞;周建永;;一種小型化的高效率微波整流電路分析與設(shè)計(jì)[J];上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

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1 李?yuàn)W博;無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)中整流技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2650797