無線能量傳輸系統(tǒng)中整流技術(shù)研究.pdf

1、自從1899年特斯拉實(shí)驗(yàn)證明了赫茲的無線電波傳輸理論以后,微波輸能技術(shù)即能量以電磁波的形式從發(fā)射端傳輸?shù)浇邮斩?受到了人們的重視并且得到了快速的發(fā)展。太陽能衛(wèi)星計(jì)劃的提出更在很大程度上刺激了微波輸能的發(fā)展。目前,此技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于很多領(lǐng)域,如無線傳感器、射頻識(shí)別(RFID)、微波驅(qū)動(dòng)飛機(jī)及管道機(jī)器人等。整流電路作為整流接收端的一個(gè)重要組成部分,決定著整流效率。本文首先對(duì)微波輸能技術(shù)以及整流技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié),在此基礎(chǔ)上研究了整

2、流電路的分析和設(shè)計(jì)方法。
　　首先,對(duì)整流電路中整流二極管進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析。利用解析的方法推導(dǎo)出理想情況下整流二極管的整流效率分別隨輸入功率及輸出阻抗變化的閉合公式。接下來以并聯(lián)整流電路為例介紹了整流電路的聯(lián)合仿真方法,并進(jìn)行了實(shí)物加工,驗(yàn)證了此方法的有效性并且分析了誤差產(chǎn)生原因及減小的方法。
　　接著,針對(duì)整流電路中諧波抑制的問題提出了一種雙二極管對(duì)稱形式的5.8GHz四階諧波抑制的整流電路。采用二極管ADS模型相對(duì)準(zhǔn)

3、確的MA4E1317,利用前面介紹的聯(lián)合仿真方法分析設(shè)計(jì),并進(jìn)行了實(shí)物加工。實(shí)測結(jié)果與仿真結(jié)果十分吻合并且在輸入功率為18dBm時(shí)在以5.8GHz為中心的ISM頻段內(nèi)有超過74％的整流效率。
　　隨后,針對(duì)低功率密度的應(yīng)用,設(shè)計(jì)了一個(gè)工作頻點(diǎn)為2.45GHz低功率密度的整流天線。利用ADS-HFSS聯(lián)合仿真的方法設(shè)計(jì)整流天線并且進(jìn)行了實(shí)物加工。實(shí)測結(jié)果表明,在輸入功率為3dBm時(shí)候,獲得了66.5%的整流效率。
　　最后,文