一种大输入功率的高效率制造技术

本发明专利技术公开了一种新型大输入功率的高效率

【技术实现步骤摘要】
一种大输入功率的高效率2.45GHz微波整流电路


[0001]本专利技术属于射频电路设计
，具体地说，是涉及一种大输入功率的高效率
2.45GHz
微波整流电路
。

技术介绍

[0002]随着物联网
(IoT)、
无线传能技术的发展，微波无线输电技术因其传输电能距离相较于其他无线输电技术更远，实用性较强，近年来发展迅速
。
微波无线输电系统的效率提升和重量减少一直是研发关注的要点
。
高频微波整流电路的设计在效率这一块极为重要，特别是超过
1W
输入功率的整流电路研究极为关键
。
在微波无线输电系统中，低功率的整流电路在使用中，若要满足至少
500mW
的功率需求，需要一个高增益接收天线通过功分器接多路整流电路来满足需求功率或者使用多个单对单的接收模块来满足负载功率
。
这样的使用方式即增加了系统制造成本，也增加了系统重量，并且出现系统电路问题时，因为存在多片整流电路的复杂级联而难以确定问题点，因而增加维护成本
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种大输入功率的高效率
2.45GHz
微波整流电路，主要解决现有微波整流电路的复杂级联导致维护成本高的问题
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种大输入功率的高效率
2.45GHz
微波整流电路，包括介质板材，覆盖在介质板材背面的地铺铜层，覆盖于地铺铜层上的绿油层，通过在绿油层表面开窗形成的两个地焊盘，利用锡焊通过地焊盘焊接于介质板材上的
SMA
‑
KHD
输入插座，与
SMA
‑
KHD
输入插座的功率输入馈针焊接的输入微带线，宽端与输入微带线连接的阻抗转换梯型微带线，连接于阻抗转换梯型微带线窄端的用于封装隔直电容的第一封装焊盘，左端与隔直电容焊接的第一转接微带线，与第一转接微带线上端相连的滤波电感衔接微带线，与第一转接微带线右端相连的阻抗匹配微带线，与阻抗匹配微带线右端相连的第二转接微带线，上端与第二转接微带线的下端相连且下端开路的第一谐波抑制微带线，阴极与第二转接微带线的右端相连的整流二极管，左端与整流二极管的阳极相连且右端通过过孔与地铺铜层短接的第二谐波抑制微带线，与滤波电感衔接微带线上端连接用于封装滤波电感的第二封装焊盘，下端与滤波电感相连的输出正极负载连接微带线，以及通过多个负载接地通孔与地铺铜层相连的输出负极负载连接微带线；其中，整块输出正极负载连接微带线作为负载正极焊盘，整块输出负极负载连接微带线作为负载负极焊盘
。
[0006]进一步地，在本专利技术中，所述介质板材为长方形结构，材料为
FR4
，介电常数为
4.4
，厚度为
0.8mm
，其长
L
＝
25mm
，宽
W
＝
18mm
；
[0007]所述输入微带线，其宽度为
W1
＝
1.5mm
，长度为
L1
＝
5mm
；
[0008]所述阻抗转换梯型微带线，其宽度为
W1
＝
1.5mm
，
W2
＝
0.65mm
，长度为
L2
＝
2.1mm
；
[0009]所述第一转接微带线，其宽度为
W4
＝
1.5mm
，长度为
W3
＝
1.48mm
；
[0010]所述阻抗匹配微带线，其宽度为
W4
＝
1.5mm
，长度为
L4
＝
5.05mm
；
[0011]所述第一谐波抑制微带线，其宽度为
W5
＝
1.48mm
，长度为
L5
＝
7mm
；
[0012]所述第二转接微带线，其宽度为
W4
＝
1.4mm
，长度为
W5
＝
1.48mm
；
[0013]所述第二谐波抑制微带线，其宽度为
W6
＝
4.45mm
，长度为
L6
＝
4.9mm
；
[0014]所述滤波电感衔接微带线，其宽度为
W3
＝
1.48mm
，长度为
L3
＝
2.54mm
；
[0015]所述输出正极负载连接微带线，其宽度为
W7
＝
5mm
，长度为
L7
＝
2.48mm
；
[0016]所述输出正极负载连接微带线，其宽度为
W7
＝
5mm
，长度为
L8
＝
0.98mm
；
[0017]所述第二谐波抑制微带线连接地铺铜层的过孔，其直径为
R1
＝
0.6mm
；
[0018]所述输出负极负载连接微带线连接地铺铜层的负载接地通孔，其直径为
R2
＝
0.3mm。
[0019]进一步地，在本专利技术中，所述地铺铜层的厚度为
0.035mm。
[0020]进一步地，在本专利技术中，所述第一封装焊盘
、
第二封装焊盘均采用
0402
封装焊盘
。
[0021]进一步地，在本专利技术中，所述输出负极负载连接微带线连接地铺铜层的负载接地通孔数量为4个
。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术的整流电路具有可以实现高输入功率整流的能力，最高在
35dBm
输入下实现了整流；所述新型整流电路具有宽输入功率范围，在
0dBm
～
35dBm
范围内均可以实现整流；所述新型整流电路具有大功率输入下的整流高效率，在
29dBm
～
33dBm
范围内实现了
50
％以上的整流效率，最高整流效率为
54.2
％
。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0025]图2为本专利技术整流电路的正面示意图；
[0026]图3为本专利技术整流电路的背面示意图；
[0027]图4为本专利技术
‑
实施例中的电路原理示意图；
[0028]图5为本专利技术谐波分析图；
[0029]图6为本专利技术实测效率波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大输入功率的高效率
2.45GHz
微波整流电路，其特征在于，包括介质板材
(6)
，覆盖在介质板材
(6)
背面的地铺铜层
(18)
，覆盖于地铺铜层
(18)
上的绿油层，通过在绿油层表面开窗形成的两个地焊盘
(19)
，利用锡焊通过地焊盘
(19)
焊接于介质板材上的
SMA
‑
KHD
输入插座
(1)
，与
SMA
‑
KHD
输入插座
(1)
的功率输入馈针焊接的输入微带线
(2)
，宽端与输入微带线
(2)
连接的阻抗转换梯型微带线
(8)
，连接于阻抗转换梯型微带线
(8)
窄端的用于封装隔直电容的第一封装焊盘
(3)
，左端与隔直电容焊接的第一转接微带线
(9)
，与第一转接微带线
(9)
上端相连的滤波电感衔接微带线
(14)
，与第一转接微带线
(9)
右端相连的阻抗匹配微带线
(10)
，与阻抗匹配微带线
(10)
右端相连的第二转接微带线
(11)
，上端与第二转接微带线
(11)
的下端相连且下端开路的第一谐波抑制微带线
(12)
，阴极与第二转接微带线
(11)
的右端相连的整流二极管
(5)
，左端与整流二极管
(5)
的阳极相连且右端通过过孔
(7)
与地铺铜层短接的第二谐波抑制微带线
(13)
，与滤波电感衔接微带线
(14)
上端连接用于封装滤波电感的第二封装焊盘
(4)
，下端与滤波电感相连的输出正极负载连接微带线
(15)
，以及通过多个负载接地通孔
(17)
与地铺铜层相连的输出负极负载连接微带线
(16)
；其中，整块输出正极负载连接微带线作为负载正极焊盘，整块输出负极负载连接微带线作为负载负极焊盘
。2.
根据权利要求1所述的一种大输入功率的高效率
2.45GHz
微波整流电路，其特征在于，所述介质板材
(6)
为长方形结构，材料为
FR4
，介电常数为
4.4
，厚度为
0.8mm
，其长
L
＝
25mm
，宽
W
＝
18mm
；所述输入微带线
(2)
，其宽度为
W1
＝
1.5mm
，长度为
L1
＝
5mm
；所述阻抗转换梯型微带线
(8)
，其宽度为
W1
＝
1.5mm<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓宁，李祥泽，王科，毛先胤，彭晶，邹超，何伟伟，田龙峰，邓云坤，赵现平，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：