基于微波整流的半導(dǎo)體開關(guān)無線控制

王隴剛，王　薪

(南京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，江蘇 南京 211106)

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基于微波整流的半導(dǎo)體開關(guān)無線控制

王隴剛，王薪

(南京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，江蘇 南京 211106)

針對有源電子標(biāo)簽及傳感器節(jié)點(diǎn)低功耗喚醒模塊的需求，設(shè)計(jì)了一種基于微波整流的半導(dǎo)體開關(guān)無線控制方法。通過微波整流之后的直流輸出電壓來控制半導(dǎo)體開關(guān)的狀態(tài)，進(jìn)而控制喚醒電路的直流電源通斷，利用半導(dǎo)體開關(guān)關(guān)斷狀態(tài)下漏電流極低的特點(diǎn)，確保設(shè)備在休眠期達(dá)到極低功耗，從而延長標(biāo)簽及節(jié)點(diǎn)電源的工作時(shí)間。文中的微波整流設(shè)計(jì)主要以實(shí)現(xiàn)最大化直流輸出電壓為目標(biāo)，整流天線部分采用雙單元的整流陣列設(shè)計(jì)。仿真與測試結(jié)果表明，每一路天線接收到-18dBm的射頻功率時(shí)，直流輸出電壓可達(dá)到典型的CMOS開關(guān)控制所需的最低電平(1V)。

無線能量傳輸；微波整流；半導(dǎo)體開關(guān)；喚醒電路

微波整流技術(shù)是實(shí)現(xiàn)微波無線能量傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)通常采用半導(dǎo)體二極管將天線接收到的微波頻段的能量轉(zhuǎn)換為直流供電電壓[1]，適用于對無線傳感器、有源射頻識別(RadioFrequencyIdentification，RFID)標(biāo)簽等低功耗電子設(shè)備無線供電，使這些設(shè)備得以擺脫電池壽命的限制。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等新興技術(shù)和應(yīng)用需求的不斷涌現(xiàn)，多功能、智能化成為傳感器和RFID標(biāo)簽的發(fā)展趨勢，其功耗要求也隨之提高。對于較大功耗的應(yīng)用，采用微波能量傳輸對設(shè)備進(jìn)行無線供電的技術(shù)在實(shí)現(xiàn)上還存在諸多難點(diǎn)。……