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摘要( Z) J5 a' x1 f/ `: h- R$ f' u/ L# g
如今,随着科学技术越来越发达,无线网络的普及,无线方便可携带式电子产品被& @& H4 H0 C9 L) `/ Z
人们大量的应用于日常的生活中、工业生产中以及交流通信等领域,它们给人们带来了
- M: {) ]* J- y4 q极大的便利。然而在这些方便可携带的电子产品及无线网络中,一个亟待解决的问题就- w* v, P) t B) a5 ` v- J
是如何为他们供电。比较传统的做法是利用普通的电池来为他们提供电能。但由于电池8 ]* z( E( }% [5 y9 z9 E8 Y
自身的缺点,无法自我补充电能,所以电量十分有限,从而限制了- -些电子产品的使用,8 Y% K2 w% \8 z% |. L1 [
如医用人体内部器官。由于无法得到能量补充,这些电子产品的使用时间大大缩短。对
9 j- O! a" j7 F6 D( V于无线网络,由于电能的补充麻烦,繁琐,如传感器用于高空、高寒、高辐射的环境中,
& E( |$ r5 e5 A9 Z# h8 B( x* w$ `更增加了更换电池的难度,所以整个系统的利用率、可用性,寿命都受到极大的限制门。0 n, E+ \9 u' B5 }/ H$ T' j- v
针对此缺陷,本文提出了一种可以同时收集多种不同频率大小,不同强度大小的电磁波! `) J3 P/ t0 T6 M0 r+ @
信号的方法,消除了这种过度依靠电池来供电而造成的不利因素。依据该理论方法而设0 P% w7 b: R- B$ |
计的系统能够将我们生活的空间环境中的无线电磁波信号,转化成可供负载直接使用的
; b1 L! Z4 M- I1 L; C直流信号。当然,也可以通过芯片的控制,来实现能量的存储。经过长时间对多射频无' k3 \+ M0 D3 L$ B( ~- D
线射频能量收集方面资料的查询,木课题在研究方法上实现了-些突破。本论文的内容' \* k& y" q! B: o& p8 P7 ?; @
包括以下几个方面:
6 T( T4 I$ N7 g+ h( b& i" W()完成了多射频复合式能量采集器的电路设计。本文的多射频复合式能量采集器
9 T* \ ^0 n: H! e+ w" _' a- z. k是一种无源设备,它能将发射源发射的无线电磁波能量转变成电能给传感器节点(负载)) K! A# }: I* ]
供电或者储存起来。无线充电模块-般主要包含多频率电磁能量接收单元、射频能量转
; w( x. w- R% `/ e/ P& U- u换前端单元、自动管理单元3个部分,其中多频率电磁能量接收单元主要负责收集信号
% T3 ^6 E5 O# ~8 A- [& o2 [源发射的电磁波能量,并对能量进行捕获。射频前端模块主要实现射频能量的收集、整
& Y* D1 W6 E6 ?流、升压。智能管理模块分为智能充电模块和充电管理模块,自动充电单元的主要任务
- y& c9 N1 V# }- a# d是控制整个电路系统中的信号处理以及电流模的采集、比较、判断,自动管理单元负责' D: M9 F" @3 A7 O0 ]
对电池充电的管理,防止充电电池过充,过放。本论文着重研究了后两者,即射频前端
' v3 J" p- z: a7 L' r$ X模块和智能管理模块。2 ?* O; F7 h/ x7 G; [
(2)设计了小信号低功耗升压整流电路。本文在针对传统整流电路阈值高、内损大
/ E+ l. I0 X0 W+ p7 \# ~( W- l1 M的缺陷,提出了一种基于CMOS管的整流电路。这种改进后的新型整流电路,在对小
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