一种单支路多频段射频整流电路制造技术

本发明专利技术公开了一种单支路多频段射频整流电路，包括至少一条支路，该支路处理至少四种频段的射频信号；该支路至少包括依次串联的阻抗匹配网络、倍压整流网络和直通滤波器；所述的阻抗匹配网络对输入的阻抗进行匹配；所述的倍压整流网络对射频信号进行升压和整流，所述的直通滤波器对倍压整流网络输出的射频信号进行直流滤波；阻抗匹配网络的结构和直通滤波器的结构相同。电路尺寸小、结构简单、支路少且成本低；阻抗匹配网络结构和直通滤波器结构相同，均为扇形枝节和微带线相并联的形式，整个射频整流电路可以收集至少四个频段射频信号的能量。的能量。

【技术实现步骤摘要】
一种单支路多频段射频整流电路


[0001]本专利技术属于射频电路领域，特别是一种单支路多频段射频整流电路。

技术介绍

[0002]随着物联网设备的大量应用，这些设备的长期供电问题亟需解决，传统上一般使用电池供电，但定期的更换电池增加了一定的成本，同时，也影响了设备的正常运行，因此，通过收集环境中的射频能量，将其转化为直流电压信号，为物联网设备供电成为了一种可能，从而可以减少对电池的依赖程度，增加设备的工作寿命。
[0003]环境中存在着各种频段的信号，同时，整流电路自身的效率也要提高，因此，有必要设计一种适用于多个频段的射频整流电路。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种单支路多频段射频整流电路，该电路尺寸小、结构简单、支路少且低成本的多射频整流电路，可以收集至少四个频段的能量，所有传输线均使用微带线连接。
[0005]针对上述要求，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种单支路多频段射频整流电路，包括至少一条支路，该支路处理至少四种频段的射频信号；该支路至少包括依次串联的阻抗匹配网络、倍压整流网络和直通滤波器；所述的阻抗匹配网络对输入的阻抗进行匹配；所述的倍压整流网络对射频信号进行升压和整流，所述的直通滤波器对倍压整流网络输出的射频信号进行直流滤波；阻抗匹配网络的结构和直通滤波器的结构相同。
[0007]可选的，所述的阻抗匹配网络为扇形枝节与微带线并联形成的结构。
[0008]可选的，阻抗匹配网络中扇形枝节的数量为两个，微带线的数量为五个，通过两个微带节实现并联。
[0009]可选的，阻抗匹配网络的输入端设置第一微带线；与第一微带线串联设置第一微带节，第一微带节的剩余端口分别串联第一扇形枝节、第二微带线和第四微带线，与第四微带线串联第一电容和第一微带接地孔；与第二微带线串联设置第二微带节，第二微带节的剩余端口分别串联第二扇形枝节、第三微带线和第五微带线；第五微带线串联设置第二电容和第二微带接地孔；第三微带线串联倍压整流网络。
[0010]可选的，第一微带线的长度和宽度分别为4.28mm和1.51mm；第一微带节的四个宽度参数分别为0.18mm、0.57mm、3.07mm和4.64mm；第四微带线的长度和宽度分别为12.5mm和0.84mm；第一扇形枝节的半径和宽度分别为0.1mm和0.45mm，弧度为140.85
°
；第二微带线的长度和宽度分别为1.39mm和25.19mm；第二微带节的四个宽度参数分别为0.43mm、0.91mm、0.47mm和1.30mm；第五微带线的长度和宽度分别为20.51mm和0.31mm；第二扇形枝节的半径和宽度分别为2mm和0.375mm，弧度为40
°
；第三微带线的长度和宽度分别为26.35mm和0.81mm。
[0011]可选的，所述的倍压整流网络采用Dickson结构，设置的第一整流二极管和第二整流二极管均为低偏置的肖特基二极管。
[0012]可选的，所述的直通滤波器包括与倍压整流网络3的输出端串联的第六微带线；与第六微带线串联设置第三微带节，第三微带节的剩余端口分别串联第三扇形枝节、第七微带线和第九微带线，与第九微带线串联第八电容和第四微带接地孔；与第七微带线串联设置第四微带节，第四微带节的剩余端口分别串联第四扇形枝节、第八微带线和第十微带线；第十微带线串联设置第六电容和第四微带接地孔；第八微带线串联输出端。
[0013]可选的，第二整流二极管的输出相连接的第六微带线的长度和宽度分别为24mm和4.00mm；第三微带节的四个宽度参数分别为0.18mm、0.57mm、3.07mm和4.64mm；第九微带线的长度和宽度分别为23.17mm和8.38mm；第三扇形枝节的半径和宽度分别为16.67mm和0.43mm，弧度为35
°
；第七微带线的长度和宽度分别为12.27mm和0.3mm；第四微带节的四个宽度参数分别为0.17mm、1.28mm、0.33mm和0.93mm；第十微带线的长度和宽度分别为31.68mm和0.3mm；第四扇形枝节的半径和宽度分别为19.19mm和6.23mm，弧度为66.95
°
；第八微带线的长度和宽度分别为25.15mm和0.61mm。
[0014]可选的，还包括接收射频信号的射频接收端，射频接收端通过隔直器将射频信号输出给阻抗匹配网络。
[0015]可选的，还包括输出负载，输出负载与直通滤波器串联；输出负载串联设置接地功率测量探针和负载电阻，直通滤波器的输出端与接地功率测量探针串联；与所述的负载电阻并联设置第七电容。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术的单支路多频段射频整流电路，只有一条支路，设置有一个阻抗匹配网络、一个二阶倍压整流结构和一个直通滤波器，阻抗匹配网络结构和直通滤波器结构相同，均为扇形枝节和微带线相并联的形式，阻抗匹配中扇形枝节的直径以及微带线长度宽度均不相同；直通滤波器中扇形枝节的直径以及微带线长度宽度也均不相同。在至少四个频段内均能达到较好的整流效果，可以实现收集至少四个频段的能量，其中1.5GHZ频率下能达到65％，在3.1GHZ和3.8GHZ下为45％左右，4.6GHZ频率下也能达到10％以上。
附图说明
[0018]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0019]图1是本专利技术的单支路多频段射频整流电路的电路图；
[0020]图2是本专利技术的单支路多频段射频整流电路的反射系数曲线图；
[0021]图3是1.5GHZ下，单支路多频段射频整流电路的整流效率与输入功率关系图；
[0022]图4是3.1GHZ下，单支路多频段射频整流电路的整流效率与输入功率关系图；
[0023]图5是3.8GHZ下，单支路多频段射频整流电路的整流效率与输入功率关系图；
[0024]图6是4.6GHZ下，单支路多频段射频整流电路的整流效率与输入功率关系图；
[0025]图1中的标号表示为：
[0026]1‑
射频接收端、11
‑
功率源；
[0027]2‑
阻抗匹配网络、21
‑
第一微带线、22
‑
第一微带节、23
‑
第二微带线、24
‑
第二微带
节、25
‑
第三微带线、26
‑
第四微带线、27
‑
第五微带线、28
‑
第一扇形枝节、29
‑
第二扇形枝节、C1
‑
第一电容、C2
‑
第二电容、V1
‑
第一微带接地孔、V2
‑
第二微带接地孔；
[0028]3‑
倍压整流网络、C3
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单支路多频段射频整流电路，其特征在于，包括至少一条支路，该支路处理至少四种频段的射频信号；该支路至少包括依次串联的阻抗匹配网络(2)、倍压整流网络(3)和直通滤波器(4)；所述的阻抗匹配网络(2)对输入的阻抗进行匹配；所述的倍压整流网络(3)对射频信号进行升压和整流，所述的直通滤波器(4)对倍压整流网络3输出的射频信号进行直流滤波；阻抗匹配网络(2)的结构和直通滤波器(4)的结构相同。2.根据权利要求1所述的单支路多频段射频整流电路，其特征在于，所述的阻抗匹配网络(2)为扇形枝节与微带线并联形成的结构。3.根据权利要求2所述的单支路多频段射频整流电路，其特征在于，阻抗匹配网络(2)中扇形枝节的数量为两个，微带线的数量为五个，通过两个微带节实现并联。4.根据权利要求1、2或3所述的单支路多频段射频整流电路，其特征在于，阻抗匹配网络(2)的输入端设置第一微带线(21)；与第一微带线(21)串联设置第一微带节(22)，第一微带节(22)的剩余端口分别串联第一扇形枝节(28)、第二微带线(23)和第四微带线(26)，与第四微带线(26)串联第一电容(C1)和第一微带接地孔(V1)；与第二微带线(22)串联设置第二微带节(24)，第二微带节(24)的剩余端口分别串联第二扇形枝节(29)、第三微带线(25)和第五微带线(27)；第三微带线(25)串联倍压整流网络(3)。5.根据权利要求4所述的单支路多频段射频整流电路，其特征在于，第一微带线(21)的长度和宽度分别为4.28mm和1.51mm；第一微带节(22)的四个宽度参数分别为0.18mm、0.57mm、3.07mm和4.64mm；第四微带线(26)的长度和宽度分别为12.5mm和0.84mm；第一扇形枝节(28)的半径和宽度分别为0.1mm和0.45mm，弧度为140.85
°
；第二微带线(23)的长度和宽度分别为1.39mm和25.19mm；第二微带节(24)的四个宽度参数分别为0.43mm、0.91mm、0.47mm和1.30mm；第五微带线(27)的长度和宽度分别为20.51mm和0.31mm；第二扇形枝节(29)的半径和宽度分别为2mm和0.375mm，弧度为40
°
；第三微带线(25)的长度和宽度分别为26.35mm和0.81mm。6.根据权利要求1、2或3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王夫蔚，易波波，魏周朋，秦启惠，牛思莹，陈晓江，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：