隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的供電問題成為制約物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。周圍環(huán)境能量采集電路可以捕獲周圍環(huán)境中特定頻率的電磁波能量,并將其轉(zhuǎn)化為直流能量,為這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電。本文圍繞高能量轉(zhuǎn)換效率的能量采集電路設(shè)計,完成了如下工作:首先研究了能量采集電路的各組成模塊,分析了各模塊的基本工作原理以及影響能量轉(zhuǎn)換效率的因素。根據(jù)這些影響因素,本文首先設(shè)計了一款Wi Fi頻段的能量采集電路,電路采用倍壓整流電路來提升輸出電壓。實(shí)物測試結(jié)果表明,能量采集電路的最佳匹配點(diǎn)是2.4675GHz,S11達(dá)到了-24.579d B,而且S11的-10d B帶寬覆蓋了整個Wi Fi頻段。在-10d Bm的連續(xù)波輸入下,RF-DC效率為26.2%,輸出電壓為512m V。在采用自激式DC-DC升壓電路的情況下,輸出電壓能在10秒鐘內(nèi)上升到11.36V。由于周圍環(huán)境中的射頻能量功率很低,導(dǎo)致了采集到的能量過于微弱。為了提高輸出電壓和能量轉(zhuǎn)換效率,本文設(shè)計了一款低輸入功率下的雙頻段能量采集電路,采用T型匹配網(wǎng)絡(luò)完成整流電路的輸入匹配,并通過并聯(lián)短截線拓寬了匹配帶寬。通過信號源測試該電路在1.84GHz和... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各射頻信號功率密度

文獻(xiàn)[22]提出了一個混合能量采集系統(tǒng)，由整流天成；同時整流天線也能在 850MHz 和 1850MHz 雙頻段工作。在功率下，效率能達(dá)到 15%。文獻(xiàn)[23]提出了 900MHz 和 2.4GHz 集，但是采集頻率在低頻段處偏移到了 400MHz，而在目標(biāo)設(shè)z 和 2.4GHz 處，在 15dBm 的輸入功率下才達(dá)到 RF-DC 效率的%和 16%。外，無論是單頻段的采集還是雙頻段的采集，針對的均是單個頻配的帶寬進(jìn)行拓展處理，使得整個設(shè)計只能在較窄的頻段范圍符合實(shí)際信號的帶寬要求。電路必須在低輸入功率下具有較高，并具有一定的匹配帶寬，這是設(shè)計的兩個難點(diǎn)。國內(nèi)有關(guān)無線能量傳輸?shù)难芯渴怯闪譃楦稍菏吭?1994 年首次提的一些高校和研究所展開了對無線能量傳輸?shù)纳钊胩剿餮芯縖25-大學(xué)通過對影響整流效率因素的分析，設(shè)計了一個工作在 10GH整流天線陣列，如圖 1.2 所示。當(dāng)輸入功率達(dá)到 30mW 時，達(dá)到 58%；而當(dāng)輸入功率達(dá)到 60mW 時，才達(dá)到其最高輸出電壓 2.4

圖 1.3 低輸入功率下的整流電路大學(xué)設(shè)計了一款雙頻段的整流諧波的抑制，并采用了倍壓整作于 850MHz 和 1900MHz，，分別能取得 0.53V 的輸出電得 0.7V 的輸出電壓和 81.4%的下，輸出電壓可達(dá) 0.85V。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]井下小功率微波輸能整流天線的研究與設(shè)計[D]. 衡條條.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于微帶電路的ISM波段整流天線的研究與設(shè)計[D]. 季帥.吉林大學(xué) 2013
[5]無線能量傳輸系統(tǒng)中整流技術(shù)研究[D]. 李奧博.上海交通大學(xué) 2012
[6]微帶雙頻天線的研究與設(shè)計[D]. 張申.西安電子科技大學(xué) 2012



本文編號：3533123