2.45GHz低功耗微带整流电路:高效吸收与谐波抑制

本文介绍了一种创新的2.45 GHz低输入功率微带整流电路，它针对无线通信设备广泛应用中的无线能量传输需求而设计。整流电路的核心技术在于其高效的能量收集能力，特别是在输入功率较低的情况下。设计的关键组件包括： 1. 倍压二极管BAT15-04W：这是一种专为低输入功率环境设计的低功耗肖特基贴片二极管，能够在射频信号作用下产生电压倍增效应，从而增加直流输出。 2. 开路枝节匹配电路：这种电路有助于改善微带天线对射频能量的接收效率，减少反射并提高功率转换率。 3. 谐波抑制电路：采用扇形短截线和线型开路短截线的组合，能够有效地抑制输出功率的基频、二次谐波和三次谐波分量，降低非线性失真，提升整流效率。 4. 电路结构与参数：整流电路在FR4基板上设计，具有良好的电气性能，如介电常数2.55、正切损耗角0.0015、基板厚度0.8mm以及导带铜厚0.035mm。这些参数的选择旨在优化电路的电磁兼容性和热管理。 5. 仿真验证：利用ADS2009仿真软件进行了原理图-版图联合仿真，确保了设计的准确性和有效性。仿真结果显示，电路在输入功率为0dBm时，能够实现高达70.4%的整流效率，证明了其在实际应用中的高效性能。 整流电路的设计着重于在无线传感器设备等低功耗场景中的应用，考虑到输入功率的限制，它通过精细的电路设计和材料选择，确保在有限的输入条件下依然能够提供较高的直流输出电压和高效率。这在无线能量传输系统中具有重要意义，特别是在那些功率密度较低、对能源利用效率要求高的应用场景中。随着无线通信的持续发展，这种高效低输入功率微带整流电路的研究将进一步推动无线能源传输技术的进步。