国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
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孩子叫Kumar Jha1,马亨德拉辛格Bhadoria1,Avnish沙玛1,Sushant贾殷1
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本文报告的2.45 GHz圆偏振微波整流电路包括两个肖特基二极管。微波由截断广场贴片天线和整流电路与存根可以阻止到三阶谐波信号。拟议中的微波提供了一个良好的电磁能量收集技术,它非常适合无线传感器应用程序因为没有输入低通滤波器不需要辅助孔连接,导致更多的结构简单。dual-diode微波可以提供至少两次直流输出电压比传统的微波只有一个二极管,具有相同的布局尺寸single-diode微波。
关键字 |
| 圆极化天线,微波电磁能量收获 |
I.INTRODUCTION |
| 基本上微波整流电路和天线接收射频或微波功率和转换成直流电源。是有用的接收终端电力传输系统,直流电源需要传递给负载,通过自由空间,物理传输线是不可行的。也有用在直流电源的应用程序需要分发给大量的负载分布空间的元素。用微波可以供电执行机构[1]或无线传感器[2]通过自由空间没有导线连接和一个电池。因此微波无线电力传输应用中发挥着关键作用[3]。 |
| 本文模拟微波已经完成圆偏振[4],[5]截断贴片天线和一个整流电路。我们假设接收功率水平的20 dbm中央操作2.45 GHz的频率。这个频率位于许可免费工业、科学和医疗乐队。 |
二世。微波设计 |
| 天线设计:设计圆偏振截断方形贴片天线在2.45 GHz图1所示。的仿真目的FR4一直作为衬底介电常数和厚度分别为4.4和1.6毫米。使用安捷伦广告势头软件仿真已经完成。为计算边长的平方补丁,使用方程是下面提到的: |
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| εr,介电常数的衬底。 |
| 圆极化天线的仿真结果图2和图3所示。从图2,在2.45 GHz |
| 反射系数是-21.28 dB,显示了良好的效果。 |
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| 从图3,最大增益的方向即当θ= 0度轴向比率是1.251 dB确保天线执行好圆偏振特性的操作频率为2.45 GHz。 |
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| 图3显示了轴向比率的大小与θ情节确保圆偏振的好结果。 |
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| 整流电路设计:整流电路的原理图设计使用安捷伦广告显示在图4。 |
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| 商业肖特基二极管整流电路包含两个HSMS2860 SOT23包。这些二极管正向和击穿电压分别为0.3和7 V。零偏压结电容Cj0 0.18 pF和串联电阻Rs 5 V。 |
| 整流电路是基于动量之间的耦合和谐波平衡仿真安捷伦的广告。在第一次的分布式部分电路模拟使用动量,并提取的参数矩阵。之后,HB使用这个矩阵和包装集总元件的模型来准确地模拟完整的电路。 |
| 模拟输入阻抗的二极管是95 - j200Ω10 2.45 GHz和dBm输入功率。所有线特性阻抗()76Ω除了在输入电路的81Ω微条线用作喂线天线。这些线选择相匹配的输入整流器与截断广场贴片天线。 |
| 通过测量获得的直流电压之间的电压差V1和V2 1500Ω电阻负载,没有引用射频地平面。因此,不需要任何via-holes。天线的2.45 GHz电力产量分成两个分离相当于射频组件,在对称和并行阶段传播81Ω微条线对二极管D1和D2。整流电路还包含两个四分之一波长开放存根作为射频短路隔离射频和直流分量和删除不需要的谐波输入和输出[6],[7]。 |
三世。结果和讨论 |
| 图5显示了三次谐波(2.45 GHz, 4.90 GHz和7.35 GHz)水平在V1显著降低(< -27分贝)10 dBm收到输入功率。 |
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| 图6显示了三次谐波(2.45 GHz, 4.90 GHz和7.35 GHz)水平V2也显著降低(< -26分贝)10 dBm收到输入功率。 |
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| 图7显示了输出直流电压,伏在10 dBm收到输入功率。图8显示了微波的布局。 |
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| 图7显示了完整的微波的布局。 |
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| 一个2.45 GHz圆偏振微波模拟使用安捷伦的广告。它给伏直流电压输出10 dBm收到输入功率。在输出谐波含量显著降低。工作进展几乎验证此设计。 |
引用 |
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