井下小功率微波輸能整流天線的研究與設計.pdf

1、首先研究分析了整流天線技術的國內(nèi)外現(xiàn)狀,在此基礎上借助計算機仿真軟件ADS和HFSS,對整流天線技術進行系統(tǒng)的研究和設計。設計了一款工作于5.8GHz,質量輕、體積小、整流效率較高的微帶貼片整流天線,并運用矢量網(wǎng)絡分析儀、天線轉臺對整流天線進行測量和優(yōu)化。主要做了四方面的工作。
　　第一,對整流電路中二極管進行分析。包括對二極管等效電路模型的理論公式推導、計算與二極管電路的ADS仿真結果進行對比,分析影響二極管整流效率的主要因素,

2、幫助二極管選型和后續(xù)提高整流效率而進行的優(yōu)化。
　　第二,濾波器的設計。輸入濾波器使用簡單的微帶階躍阻抗濾波器,通過多次優(yōu)化處理,減小微帶線連接處能量的反射,設計了體積小、濾波效果好的輸入濾波器。對輸出濾波器濾波前后輸出電壓的頻譜圖進行對比,基波、高次諧波明顯減少,有效減小諧波外泄造成的浪費。
　　第三,整流電路輸入阻抗的測量和整流電路效率的測試。由于整流電路中二極管的非線性特性,輸入阻抗隨輸入功率變化而變化,設計一種大信號

3、下輸入阻抗測試方案。與小信號直接測量輸入阻抗進行對比,驗證了測試方案的正確性。阻抗匹配網(wǎng)絡的設計中,利用Smith圓圖設計了一個雙枝節(jié)匹配網(wǎng)絡,在5.8GHz時的S11參數(shù)能夠達到-30dB以下,匹配良好。對匹配后的整流電路進行一體化的仿真優(yōu)化后,在輸入功率為16.65dBm時,仿真結果最能夠達到79％。實際測量在輸入功率為23.05dBm時,能夠輸出6.11V的電壓。
　　第四,設計微帶貼片天線,并利用矢量網(wǎng)絡分析儀和天線轉臺進