本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高效率整流電路，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間介質(zhì)基板和底層金屬地板，所述上層微帶結(jié)構(gòu)印制在中間介質(zhì)基板的上表面，所述底層金屬地板印制在中間介質(zhì)基板的下表面，其特征在于，所述上層微帶結(jié)構(gòu)由一個隔離端接地的兩節(jié)分支線耦合器、第一子整流電路及第二子整流電路構(gòu)成，所述兩節(jié)分支線耦合器與第一子整流電路相連，所述兩節(jié)分支線耦合器與第二子整流電路相連。本發(fā)明專利技術(shù)采用該隔離端接地的兩節(jié)分支線耦合器將兩個子整流電路由于阻抗失配產(chǎn)生的部分反射波重新注入到子整流電路中利用，提高整個電路的整流效率，并且實現(xiàn)整個整流電路與天線更好的匹配，降低系統(tǒng)能量的損耗。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種微波整流電路，具體涉及一種高效率整流電路。
技術(shù)介紹
無線能量傳輸是一種很有前景的技術(shù)，在傳統(tǒng)的有線能量傳輸不方便或不能實現(xiàn)時，無線能量傳輸便能起到很好的作用。最近幾年，包括各種無線傳感器在內(nèi)的使用電池供電的電子設(shè)備取得巨大的成功。但是，傳統(tǒng)電池需要有線充電的特點使得它們在應(yīng)用上受到限制，比如人體中的心臟起搏器、固定在橋梁里或遍布森林的傳感器等。無限能量傳輸系統(tǒng)的出現(xiàn)使得這些電子設(shè)備更加有效，可靠和易用。對于無限能量傳輸系統(tǒng)來說，整流電路是其中重要的一環(huán)。整個系統(tǒng)的能量傳輸效率很大程度上取決于整流電路的效率，因此，提高整流電路的效率有利于提高整個無線能量傳輸系統(tǒng)的性能。整流電路的實現(xiàn)形式有很多種類，如將二極管與輸出負載串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成整流電路，橋式整流電路，或者構(gòu)成倍壓整流電路。然而，在文獻《K.N1taki, A.Georgiadis, A.Collado, and J.S.Vardakas, “Dual-band resistancecompress1n networks for improved rectifier performance,，，IEEE Trans.Microw.Theory Tech., vol.62, n0.12, pp.3512-3521, Dec.2014.))中提到大部分整流電路都優(yōu)化設(shè)計在特定的輸入功率、頻率和輸出負載下工作，但實際上由于周圍環(huán)境和無線能量傳輸系統(tǒng)應(yīng)用方式的影響，比如外界電磁波的干擾，無線充電時的距離變化，或者整流電路后端接的穩(wěn)壓器等電路的變化，整流電路的輸入功率、頻率和輸出負載會發(fā)生變化，從而引起整流電路輸入阻抗的變化，導(dǎo)致電路阻抗失配，進而降低整流效率。因此，整流電路在其他輸入功率、頻率和輸出負載下效率下降非常快。所以，在文獻《T.ff.Barton, J.Gordonson, and D.J.Perreault,“Transmiss1n line resistance compress1n networksand applicat1ns to wireless power transfer,，，IEEE J.Emerg.Sel.Topics PowerElectron., vol.3, n0.1, pp.252-260，Mar.2015.》和《S.H.Abdelhalem, P.S.Gudem, andL.E.Larson, “An RF-DC converter with wide-dynamic-range input matching for powerrecovery applicat1ns,，，IEEE Trans.Circuits Syst.1I, Exp.Briefs, vol.60, n0.6, pp.336-340，Jun.2013.》中都介紹了能覆蓋寬輸入功率范圍和輸出負載范圍的自適應(yīng)整流電路來獲取射頻能量。但是上述相關(guān)研究方向的文章介紹的電路效率普遍較低，且頻率帶寬有限。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點與不足，本專利技術(shù)提供一種高效率整流電路。本專利技術(shù)由一個隔離端接地的兩節(jié)分支線耦合器、第一子整流電路和第二子整流電路組成。當輸入功率、頻率和子整流電路的輸出負載發(fā)生變化時，子整流電路由于阻抗失配而產(chǎn)生的部分反射波會被隔離端接地的兩節(jié)分支線耦合器阻擋回到子整流電路中重新利用，進而提高整流效率，降低整個整流電路對輸入功率、頻率和輸出負載變化的敏感性。不僅如此，利用該隔離端接地的兩節(jié)分支線耦合器的輸入端口匹配特性，能實現(xiàn)整個整流電路與天線更好的匹配，降低系統(tǒng)能量的損耗。本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案:—種高效率整流電路，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間介質(zhì)基板和底層金屬地板，所述上層微帶結(jié)構(gòu)印制在中間介質(zhì)基板的上表面，所述底層金屬地板印制在中間介質(zhì)基板的下表面，其特征在于，所述上層微帶結(jié)構(gòu)由一個兩節(jié)分支線耦合器1、第一子整流電路II及第二子整流電路III構(gòu)成，所述兩節(jié)分支線耦合器分別與第一子整流電路II及第二子整流電路III相連。所述兩節(jié)分支線耦合器I由依次連接的輸入端口 I/P、第一微帶線1、第二微帶線2、第三微帶線3、第四微帶線4、第五微帶線5、第七微帶線7和第八微帶線8構(gòu)成，還包括第六微帶線6，所述第六微帶線6的兩端分別與第一微帶線1及第五微帶線5垂直連接，且位于第一微帶線1及第五微帶線5的中點，所述第七微帶線7為兩節(jié)分支線耦合器的隔離端，通過金屬化過孔與底層金屬地板連接。所述第一子整流電路II由輸入端口匹配網(wǎng)絡(luò)部分、整流部分、直流濾波網(wǎng)絡(luò)部分及負載端構(gòu)成；所述第一子整流電路II的輸入端口匹配網(wǎng)絡(luò)部分由依次連接的第十微帶線10、第十一微帶線11、第十二微帶線12和第一電容35構(gòu)成；所述第一子整流電路II的整流部分由第一二極管36、第十三微帶線13、第二二極管37和第十四微帶線14構(gòu)成，所述第一二極管36和第二二極管37的正極連接在第十五微帶線15與第一電容35的連接端，負極分別與第十三微帶線13和第十四微帶線14相連；所述第一子整流電路II的直流濾波網(wǎng)絡(luò)部分由第十五微帶線15、第十六微帶線16、第十七微帶線17、第十八微帶線18、第十九微帶線19和第二十微帶線20構(gòu)成，其中第十六微帶線16、第十七微帶線17、第十八微帶線18和第十九微帶線19分別加載到第十五微帶線15上，第二十微帶線20連接到第十九微帶線19末端；所述第一子整流電路II的負載端由連接在第十五微帶線15和第二十一微帶線21之間的第一電阻38構(gòu)成；第十一微帶線11、第十三微帶線13、第十四微帶線14和第二十一微帶線21末端分別通過金屬化過孔連接到底層金屬地板。第二子整流電路III由輸入端口匹配網(wǎng)絡(luò)部分、整流部分、直流濾波網(wǎng)絡(luò)部分及負載端構(gòu)成；所述第二子整流電路III的輸入阻抗網(wǎng)絡(luò)部分由第二十三微帶線23、第二十四微帶線24、第二十五微帶線25和第二電容39依次連接構(gòu)成；所述第二子整流電路III的整流部分由第三二極管40、第二十六微帶線26、第四二極管41、第二十七微帶線27構(gòu)成，其中第三二極管40和第四二極管41的正極連接在第二十八微帶線28與第二電容39的連接端，第三二極管的負極與第四二極管的負極分別與第二十六微帶線26和第二十七微帶線27相連；所述第二子整流電路III的直流濾波網(wǎng)絡(luò)部分由第二十八微帶線28、第二十九微帶線29、第三十微帶線30、第三^^一微帶線31、第三十二微帶線32和第三十三微帶線33構(gòu)成，其中第二十九微帶線29、第三十微帶線30、第三十一微帶線31和第三十三微帶線33分別加載到第二十八微帶線28上，第三十二微帶線32連接到第三十一微帶線31末端；所述第二子整流電路III的負載端由連接在第二十八微帶線28和第三十四微帶線34之間的第二電阻42構(gòu)成；第二十四微帶線24、第二十六微帶線26、第二十七微帶線27和第三十四微帶線34末端分別通過金屬化過孔連接到底層金屬地板。第一二極管36、第二二極管37、第三二極管40、第四二極管41均由兩個二極管共陰極封裝而成。所述第十六微帶線16、第十八微帶線18垂直連接第十五微帶線15的一側(cè)，所述第十七微帶線17及第十九微帶線19垂直連接第十五微帶線15的另一側(cè)。所述第二十九微帶線29及第本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種高效率整流電路，其特征在于，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間介質(zhì)基板和底層金屬地板，所述上層微帶結(jié)構(gòu)印制在中間介質(zhì)基板的上表面，所述底層金屬地板印制在中間介質(zhì)基板的下表面，其特征在于，所述上層微帶結(jié)構(gòu)由一個兩節(jié)分支線耦合器(I)、第一子整流電路(II)及第二子整流電路(III)構(gòu)成，所述兩節(jié)分支線耦合器分別與第一子整流電路(II)及第二子整流電路(III)相連。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：章秀銀，杜志俠，李斌，趙小蘭，
申請(專利權(quán))人：華南理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。