本文關鍵詞：915MHz超高頻無線能量獲取電路的設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著通信技術的發(fā)展,無線能量傳輸已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要組成部分。尤其是近年來,無線傳感網(wǎng)絡在環(huán)境監(jiān)測、健康醫(yī)療等領域的突出表現(xiàn)使其成為人們生活中不可或缺的一部分。這些設備的無源化不僅可以降低其尺寸和成本,還可以為環(huán)境保護做出突出貢獻。通過提高能量獲取電路UHF-DC轉換效率,可以有效地提高無源傳感網(wǎng)絡的傳輸范圍和可靠性。以微帶線作為匹配網(wǎng)絡的能量獲取電路可以有效的克服二極管閾值電壓,從而在較低的射頻信號下提高能量獲取電路的轉換效率。這篇文章系統(tǒng)的探討了在915MHz低功率射頻信號作用下,通過對無線能量傳輸?shù)母鞣N干擾及損耗因子的分析介紹,結合二極管相關參數(shù)的性能仿真分析,選擇一款合適的二極管及能量獲取電路拓撲結構。再結合系統(tǒng)的輸入阻抗和輸出阻抗,利用ADS微帶線設計電路的匹配網(wǎng)絡以提高能量獲取電路的輸出功率和轉換效率。通過實驗仿真,可以發(fā)現(xiàn)能量獲取電路的轉換效率高達70%以上,并且接近理論數(shù)據(jù)。
【關鍵詞】：無線能量傳輸 轉換效率 匹配網(wǎng)絡 915MHz
【學位授予單位】：貴州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 研究背景及意義7-11
• 1.1.1 無線能量傳輸7-10
• 1.1.2 RFID10-11
• 1.2 當前趨勢11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容及結構體系12-14
• 第二章 后向散射通信系統(tǒng)基本原理14-25
• 2.1 系統(tǒng)的主要組成部分14-16
• 2.1.1 RFID操作頻段15
• 2.1.2 RFID通信標準15-16
• 2.2 無線通信鏈路預算16-17
• 2.3 RFID讀寫器17-18
• 2.4 RFID標簽及傳感器18-20
• 2.5 RFID無源標簽能耗20-24
• 2.5.1 標簽的最低工作電壓21-22
• 2.5.2 標簽的功耗管理22-23
• 2.5.3 標簽的主要能耗因素23-24
• 2.6 射頻標簽的傳輸范圍和可靠性24-25
• 第三章 WPT系統(tǒng)的設計25-52
• 3.1 無線能量傳輸系統(tǒng)25-26
• 3.2 射頻能量獲取26-30
• 3.2.1 二極管整流特性26-29
• 3.2.2 諧波的產(chǎn)生29-30
• 3.3 能量獲取電路特性30-37
• 3.3.1 能量獲取電路損耗31-33
• 3.3.1.1 閾值和反向擊穿電壓32
• 3.3.1.2 阻抗匹配32-33
• 3.3.1.3 設備的寄生效應33
• 3.3.1.4 諧波的產(chǎn)生33
• 3.3.2 二極管選型注意事項33-34
• 3.3.3 二極管的參數(shù)表現(xiàn)34-36
• 3.3.4 UHF能量獲取36-37
• 3.4 能量獲取電路拓撲結構的選擇37-45
• 3.4.1 常用拓撲結構介紹37-41
• 3.4.1.1 半波整流電路37-38
• 3.4.1.2 單個硅整流二極管天線38
• 3.4.1.3 單級倍壓電路38-39
• 3.4.1.4 Cockcroft-Walton充電泵電路39-40
• 3.4.1.5 Dickson充電泵電路40-41
• 3.4.2 倍壓電路的級數(shù)選擇41-45
• 3.4.2.1 不同負載下的N級能量獲取電路41-43
• 3.4.2.2 固定負載下的N級能量獲取電路43-45
• 3.5 CW激發(fā)下的能量獲取電路45-48
• 3.5.1 設計方法45-48
• 3.5.1.1 二極管的選擇46-47
• 3.5.1.2 能量獲取電路拓撲的選擇47-48
• 3.5.1.3 匹配網(wǎng)絡的設計48
• 3.6 設計仿真48-52
• 第四章 總結與展望52-54
• 致謝詞54-55
• 參考文獻55-58
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果58

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本文編號：351482