[發明專利]一種多鏈路微波整流電路

在審

• 申請號: 201410613165.6
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104300807A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 張海力;陳罡;張羽
• 申請（專利權）人: 浙江紡織服裝職業技術學院
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 朱慶華

技術領域

本發明涉及一種應用于微波能量傳輸和環境微波能量接收的微波整流電路，尤其涉及一種多鏈路微波整流電路。

背景技術

無論是可穿戴產品還是無線傳感網絡，當前的供電電能多是以蓄電池為主，隔一段時間就要重新充電或者更換蓄電池。如果設備工作在旅途中、沙漠中、山林里或者下水管道等非便利的充電或更換電源的環境中，當電能用完時，將會直接影響設備的工作，為這些設備提供穩定持續的電能則成為了當前和以后研究的熱點和難點。當前國內外都在研究如何通過捕獲環境中多余的能量，如光能、溫差和振動等能量，并轉換成電能供低功耗電子器件持續工作。在環境中還有另外一種便捷、移動，且不受晝夜影響的能力，即微波能。據估計，移動手機用戶數量近期已經超過50億，ITU估計其中有10億多是移動寬帶用戶。此外還有眾多的Wi-Fi路由器以及諸如筆記本電腦等無線終端設備。在城市環境中，還有幾十萬個移動通信和WiFi等基站在不間斷的發射微波能量。這些能量除了很小一部分被所需設備所接收，大部分的能量都被大地、建筑物和大氣等衰減掉而浪費。如何把這些能量收集起來供終端設備應用，是當前研究的一個熱點和難點。

環境電磁波的能量是比較弱的，且比較分散，為了能夠捕獲更多的微波能量，就需要在更多的頻點上接收電磁波。如國內地面附近微波能量主要來自移動、聯通和電信幾家公司的通信基站，頻率分布在824MHz—960MHz、1710MHz—2170MHz和2.3GHz—2.69GHz等幾個頻段，目前主要微波能量分布在前兩個頻段，隨著今年LTE網絡的建設，后一個頻段空間微波能量也會逐漸曾多，所以必須研究雙頻或多頻超寬帶微波天線才能滿足微波能量收集的需要。

國外的微波能量接收都是應用寬頻天線直接匹配二極管或者應用低通濾波器跟二極管相連接，這樣雖然可以抑制高頻信號的諧波，但在寬帶系統中低頻信號的諧波會落入通帶內，難以達到較好的整流效率。國內公開發表的專利文獻，其利用功分器把窄帶信號分到不同的二極管進行整流，然后再把直流合在一起，其宣稱的功能是處理大功率信號，但其沒辦法處理多頻段信號。

傳統的多鏈路微波整流存在如下缺點：1）多頻接收時沒辦法實現不同頻率的阻抗匹配，難以實現高效接收和轉換；2）多頻接收電路缺乏有效的濾波電路，難以實現諧波抑制；3）其不能夠實現多頻整流。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能在空間環境中把電磁波按頻率分離開，然后分別進行整流的多鏈路微波整流電路。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種多鏈路微波整流電路，包括多個濾波器組成的合路器、多個阻抗匹配電路組成的阻抗匹配電路組和多個整流二極管組成的整流二極管組，所述的阻抗匹配電路數量與濾波器數量相等，所述的整流二極管數量與濾波器數量相等；

多個濾波器的信號輸入端組成一個供微波信號輸入的公共輸入端，每一個濾波器的輸出端與每一個阻抗匹配電路的輸入端連接，每一個阻抗匹配電路的輸出端與每一個整流二極管的負極連接，每一個整流二極管的正極接地，所有的整流二極管的負極組成一個供直流電流輸出的公共輸出端。

與現有技術相比，本發明的優點是超寬帶天線接收到的多頻混合信號輸入合路器的公共端，由于合路器由多個濾波器組成，每個濾波器只能通過特定頻率信號，所以合路器能夠把混合信號分離開，并分別輸入不同的阻抗匹配電路，阻抗匹配電路的作用是把二極管輸入端的阻抗變換到系統阻抗，然后跟濾波器相連接，這樣每個二極管就可以處理單一頻率的信號，并輸出直流。由于在整流天線中，天線所占面積最大，電路所占面積較小，通過頻率分離整流，可以在相同天線數量和面積情況下，獲得更多的直流能量。具體優點如下：1)合路器能夠把不同頻率信號分離開，進入不同的傳輸鏈路；2)組成合路器的濾波器能夠實現每一路的諧波抑制；3)濾波器能夠實現二極管的阻抗匹配，提高二極管的轉換效率；4)實現多頻信號的接收和整流。

附圖說明

圖1為本發明的結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。

?????一種多鏈路微波整流電路，包括三個濾波器1組成的合路器、三個阻抗匹配電路2組成的阻抗匹配電路組和多個整流二極管3組成的整流二極管組，阻抗匹配電路2數量與濾波器數量相等，整流二極管3數量與濾波器1數量相等；

三個濾波器1的信號輸入端11組成一個供微波信號輸入的公共輸入端G，每一個濾波器1的輸出端與每一個阻抗匹配電路2的輸入端連接，每一個阻抗匹配電路2的輸出端與每一個整流二極管3的負極連接，每一個整流二極管3的正極接地，所有的整流二極管3的負極組成一個供直流電流輸出的公共輸出端H。