[發明專利]一種寬輸入功率范圍的雙頻整流電路

在審

• 申請號: 201710617003.3
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107404238A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 章秀銀;林躍龍;杜志俠;胡斌杰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H01P5/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 王東東

技術領域

本發明涉及一種微波整流電路，具體涉及一種寬輸入功率范圍的雙頻整流電路。

背景技術

無線能量傳輸技術是一種很有應用前景的技術。傳統輸能技術由于需要復雜的電纜設備使得其無法在衛星技術，無線傳感技術、無線醫療產品中應用。并且整流電路是提高無線能量傳輸技術效率至關重要的一環。世界上有許多的科研機構也花費了大部分的精力來研究如何拓展提高整流電路的效率及應用范圍。比如：在整流器中加入F類諧波抑制網絡；利用阻抗壓縮技術減小負載阻抗的敏感線；利用DC－DC電路加載于負載阻抗與整流電路中從而拓展整流電路的負載范圍。然而，在這些電路中，大部分的整流電路都是設計在單個輸入功率點或單個工作頻率上的。當輸入功率或工作頻率改變時，二極管的輸入阻抗也會隨著發生改變從而使得匹配電路失配，大大降低了整流電路的效率與實際應用價值。因此，研究如何拓寬整流電路的輸入功率工作范圍同時實現應用于多個頻點上具有很大的挑戰與實際應用意義。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明提供一種寬輸入功率范圍的雙頻整流電路。

本發明由一個雙頻四分之一波長T型結、第一子雙頻整流電路和第二子雙頻整流電路組成。第一子雙頻整流電路工作在低輸入功率范圍內，第二子雙頻整流電路工作在高輸入功率范圍內。在整個輸入功率范圍內，兩個子雙頻整流電路通過雙頻T型結進行阻抗變換，降低了由于功率變化導致的兩個子雙頻整流電路之間的干擾，使得整流電路在整個輸入功率工作范圍內能夠維持較高的轉換效率。

本發明采用如下技術方案：

一種寬輸入功率范圍的雙頻整流電路，包括上層微帶結構、中間介質基板和底層金屬地板，所述上層微帶結構印制在中間介質基板的上表面，所述底層金屬地板印制在中間介質基板的下表面，所述上層微帶結構由雙頻T型結I、第一子雙頻整流電路II與第二子雙頻整流電路III構成，所述雙頻T型結I分別與第一子雙頻整流電路II及第二子雙頻整流電路III相連。

所述雙頻T型結I包括輸入端口I/P、依次連接的第一微帶線1、第二微帶線2、第三微帶線3、第四微帶線4和第五微帶線5，以及依次連接的第六微帶線6、第七微帶線7、第八微帶線8、第九微帶線9及第十微帶線10；所述輸入端口I/P分別與第一微帶線1及第六微帶線連接6，所述第三微帶線3、第四微帶線4與第五微帶線5構成耦合線，所述第八微帶線8、第九微帶線9與第十微帶線10構成耦合線。

所述第一微帶線1與第二微帶線2垂直連接，所述第六微帶線6與第七微帶線7垂直連接。

第一子雙頻整流電路II由輸入匹配網絡部分、整流部分及負載端構成；

所述第一子雙頻整流電路II的輸入匹配網絡部分由依次連接的第十一微帶線11、第十二微帶線12及第十三微帶線13構成，所述第十二微帶線12與雙頻T型結I連接；

所述第一子雙頻整流電路II的整流電路部分由第一電容22、第十四微帶線14及第一二極管23依次連接構成，所述第一電容22的另一端與第十一微帶線11連接；

所述第一子雙頻整流電路II的負載端由第十五微帶線15、第二電容24、第一電阻25及第十六微帶線16構成，所述第二電容24及第一電阻25分別跨接在第十五微帶線15與第十六微帶線16之間，第十五微帶線15與第十六微帶線16分別與第一二極管23連接；

第十三微帶線13和第十六微帶線16末端分別通過金屬化過孔連接底層金屬地板。

所述第二子雙頻整流電路III由輸入匹配網絡部分、整流部分及負載端構成；

所述第二子雙頻整流電路III的輸入匹配網絡部分由依次連接的第十七微帶線17及第十八微帶線18構成，第十八微帶線18與雙頻T型結I連接；

所述第二子雙頻整流電路III的整流電路部分由第三電容26、第十九微帶線19、第二二極管27構成，所述第三電容26一端與第十八微帶線18連接，另一端與第十九微帶線19連接，所述第十九微帶線19與第二二極管27的一端連接；

所述第二子雙頻整流電路III的負載端由第四電容28、第二電阻29、第二十微帶線20及第二十一微帶線21構成，所述第四電容28及第二電阻29分別跨接在第二十微帶線20與第二十一微帶線21之間，所述第二十微帶線20及第二十一微帶線21分別與第二二極管27連接；

第十七微帶線17和第二十一微帶線21末端分別通過金屬化過孔連接底層金屬地板。