整流器在环境射频能量采集中的应用与研究开题报告
2021-12-19 18:43:15
全文总字数:1702字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
目的是针对环境中来自通信频段GSM900和GSM1800的射频能量进行采集,系统化的进行仿真实验设计出一种整流器使交流到直流能量转换效率最大化。
研究意义在于现代社会的周围环境中遍布着很多用于通信的射频能量,这是一种无污染的再生性能源,随着人类征服太空能力的加强,以及石油、天然气、煤炭资源的日趋短缺和地球生态环境的恶化的现在,如何高效地将这些能量收集起来具有相当的应用前景。然而,由于环境射频功率的功率密度是非常小的,设计一个具有令人满意效率的射频直流电源转换系统,来采集射频能量是相当有难度的。
国内外研究现状
当前关于射频能量采集技术的研究主要是集中于如何使低功耗设备可持续性工作,延长设备中电池的寿命甚至是无需进行电池的更换。采用射频能量采集技术便可以显著延长电池寿命,有时甚至可以摒弃对电池的需求。然而由于环境射频功率密度非常小,所以设计一个具有令人满意的射频直流电源转换系统即天线和整流器,来采集射频能量是很有挑战性的。2. 研究的基本内容
由于射频能量在空间和时间上不均匀性,在用天线阵列进行采集的时候,每个天线单元上接受到的能量会具有不均匀性和时变性。
本设计针对多个天线单元所接受到的不均匀能量,尝试研究和设计一种高效的整流解决方案(如使用肖基特二极管整流电路等),最大化地将采集到的射频能量转化成可为后端负载供能的直流能量。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
在2016/1/15-2016/2/22 阅读参考文献,学习相关软件。
在2016/2/23-2016/3/20 在导师的指导下开始毕业设计的框架构建,写出绪论及理论基础部分。并开始进行软件仿真工作。
在2016/3/20-2016/4/20 在进行各种实验的基础上逐步完善论文的内容。
4. 参考文献
[1] j.a. hagerty, f. b. helmbrecht, w. h. mccalpin, r. zane, and z. b. popovic, “recycling ambient microwave energywith broad-band rectennaarrays,” ieee trans. microw. theory tech.,vol. 52, no. 3, pp.1014–1024, mar. 2004.
[2] u. olgun, c.-c. chen,and j. l. volakis, “design of an efficient ambient wifi energy harvesting system,” microw. antennas propag., vol. 6, no. 11, pp. 1200–1206, nov.2012.
[3] h. c. sun, y.-x. guo, m. he, and z. zhong, “a dual-band rectenna using broadband yagi antenna array for ambientrf power harvesting,” ieee antennas and wireless propagation letters, vol. 12, pp. 918–921, 2013.