题目整流天线之研究

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1、低通濾波器在Rectenna元件中，因為整流二極體是一非線性元件，其特性便是輸出與輸入不會呈現線性等比的情況，而會由於內部的材料與結構的差異，在較大的能量輸入產生高頻諧波，此諧波容易由天線而輻射出，反而降低了Rectenna的效率，因此必需另外設計一低通濾波器(LowPassFilter)?或是使用帶通濾波器(BandPassFilter)將使通帶訊號能夠進入，並且避免高次諧波轄射到自由空間中，同時由適當的設計阻抗匹配網路，將能匹配天線輸入阻抗與整流二極體的輸入阻抗來達成匹配的目標。但為了縮小Rectenna體積，我們將改良接收天線Spir

2、alAntenna的結構，來消除二倍頻，省去低通濾波器之步驟，以減小體積O3-3直流濾波器(DCFilter)為一個小電容大小從數pF到數千pF不等，依照訊號的頻率而定，選擇較大的電容有較平滑的輸出直流電壓，能將RF的能量有的短路到地5將DCPower送給負載。而此電容到diode的距離則必需根據diode的輸出內電抗來決定，此長度抵消diode之內電抗來設計。等於是在輸出的部分造成二極體的輸出電抗與外部的Microstrip低通濾波器在Rectenna元件中，因為整流二極體是一非線性元件，其特性便是輸出與輸入不會呈現線性等比的情況，而會由

3、於內部的材料與結構的差異，在較大的能量輸入產生高頻諧波，此諧波容易由天線而輻射出，反而降低了Rectenna的效率，因此必需另外設計一低通濾波器(LowPassFilter)?或是使用帶通濾波器(BandPassFilter)將使通帶訊號能夠進入，並且避免高次諧波轄射到自由空間中，同時由適當的設計阻抗匹配網路，將能匹配天線輸入阻抗與整流二極體的輸入阻抗來達成匹配的目標。但為了縮小Rectenna體積，我們將改良接收天線SpiralAntenna的結構，來消除二倍頻，省去低通濾波器之步驟，以減小體積O3-3直流濾波器(DCFilter)為一個

4、小電容大小從數pF到數千pF不等，依照訊號的頻率而定，選擇較大的電容有較平滑的輸出直流電壓，能將RF的能量有的短路到地5將DCPower送給負載。而此電容到diode的距離則必需根據diode的輸出內電抗來決定，此長度抵消diode之內電抗來設計。等於是在輸出的部分造成二極體的輸出電抗與外部的Microstrip形成諧振。亦即這部分的功用為諧振能提高整流的效率以及電容之濾圖3-3SchottkyBarrierDiode的(a)整流特性曲線(b)等效電路第四章整流天線設計與量測4-1整流電路整流電路有許多種整流方式，如半波整流，全波整流，倍壓

5、整流，橋式整流等。因此我們一開始參考學長的倍壓整流電路作為研究對象，但我們的整流電路改為CPW型式，元件部分採用SMD(SurfaceMountDevices)規格，二極體採用SchottkyDiode°此研究目標中心頻設計在2.45GHZ其Sh反射量為-20dB以下，搭配接收天線以達到最佳整流效率。VOFF=0VAMPL=10FREQ=10向上箝位§》整流R21kV7~0輸入正弦波整流波形的變化第四章整流天線設計與量測4-1整流電路整流電路有許多種整流方式，如半波整流，全波整流，倍壓整流，橋式整流等。因此我們一開始參考學長的倍壓整流電路作

6、為研究對象，但我們的整流電路改為CPW型式，元件部分採用SMD(SurfaceMountDevices)規格，二極體採用SchottkyDiode°此研究目標中心頻設計在2.45GHZ其Sh反射量為-20dB以下，搭配接收天線以達到最佳整流效率。VOFF=0VAMPL=10FREQ=10向上箝位§》整流R21kV7~0輸入正弦波整流波形的變化圖4-3實際量測圖我們使用ADS軟體來模擬電路跟結果，電路部份仿照學長的電路，但爲了把DC濾除，亦即將其導向接地面，故輸入端並聯一顆電感。但我們發現ADS軟體裡沒有我們使用的二極體(1SS106)的MO

7、DEL‘因此我們參考尤宗旗學長的碩士論文‘以等效電路來代替二「L•<-L1-YL=2.7nH.>3・.*C3••02.2pF.Term./Terml斗Num=1Z二8.4984OhmTermTerm2-'-Num二2•・Z=8-.4984Ohm04.2851pE'C.・C4土C二12pFS-PARAMETERS•紅色圓圈部分「爲二極體士等效電路••C1十C二4.285彳pFS_ParamSP1Start=0:1GHzStop二100GHzStep=0.01GHz圖4-4以等效電路代替1SS106的整流電路4-4°1req(1OO.：f/

8、Hzto1000GHz)m2freq=2.450GHzS(1.1)=0333/72533irripedanee=ZD*(D.S93+jO.635)圖4-5ADS模擬之Sil及史密