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摘要 ^" D+ ^/ s! s8 M2 {3 x' @" y
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
4 M [2 O7 i+ ^4 {, C4 I4 K# i# v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8 o" S7 P7 z: `% m1 S
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% |7 y% t$ j( }" v$ C9 B
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" v E! M, s" A2 h* m4 |
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,
. f( k# [, q* T& m. D9 ~& P" O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
d) n( ]1 s& `6 c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,
1 i0 r! x: D$ z+ u' l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。* P3 e# R* w0 R
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. z5 O7 y) h2 e0 A; @, a: b- ?
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$ s: ]0 }7 Q& A+ d6 T: D
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
_* w! ^/ y, U i, s( a2 N3 P7 K; L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' K( b' d# e; |( X* E2 F
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$ U2 ?. A0 t6 B" m. T% x包括以下几个方面:
% v! u4 R6 Y( X. h6 z()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* L7 ]4 s( A8 F6 X" S
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)
* s5 L j$ O: V; w9 U+ {9 u/ c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0 {8 u5 v t/ D6 u$ s
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
" x! @2 m* @' n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; R2 G* B, L" h) ~6 ^4 T/ ~4 `
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
, s, h* r4 \* }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
_' r" t* Q% Z/ d0 L: u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9 @$ X Y- y) h* ^) y/ c" g
模块和智能管理模块。
& g/ N0 P" b/ M4 [(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. P: h% r6 u6 J+ Z- A+ R( B9 ]4 \
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4 |3 s, B) F6 ]. K# v$ V0 ]
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