射频能量采集系统的设计

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1、Ｉ图爲袭《巧乂匈图硕±学位论文胃圍鑛＜■，射频能量采集系统的设计作者姓名杨传訊Ｉ学校导师姓名、职颖刘疫教授企业导师姓名、职放癸赔华研究员申请学位类别工程硕±ｍｍ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含一同工为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我作的

2、同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处。，本人承担切法律责任？４：巧斯／日期；如｜本人签名勒西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目Ｐ；本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文，允许查阅、借阅论文？，允许采用影的复印件；学校可公布论文的全部或部分内容。印、缩印或其它复制手段保存论文同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果。，署名单位为西安电子科技大学保密的学位论

3、文在＿年解密后适用本授权书。人签；献ｆｌ嘴／导师签名：名＿本－如ｆ：＞／：日期日期学校代码10701学号1311122909分类号TN4密级公开西安电子科技大学硕士学位论文射频能量采集系统的设计作者姓名：杨传凯领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：刘毅教授企业导师姓名、职称：樊晓华研究员学院：微电子学院提交日期：2016年1月DesignofradiofrequencyenergyharvestingsystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequ

4、irementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByYangChuankaiSupervisor:LiuYiProfessorFanXiaohuaResearchFellowJanuary2016摘要摘要射频能量采集是最近几年比较热门的研究方向，对空间中存在的射频能量进行有效的收集，可以用在可穿戴设备，智能家居，可植入式芯片和无线充电，物联网等领域。射频能量采集在物联网领域的应用将是未来研究的大方向，在未来的物联网时代，射频能量采集将有重要应用。本文正是基于这一研究背景，给出了一种完整的射频能量采集系统设计方案。本文设计的射频能

5、量采集系统采用SMIC0.18m1P4M的CMOS工艺，系统内部核心电路模块包括高效差分整流器，带隙基准源，低压差线性稳压器，整个系统电路通过Cadence和Hspice仿真验证。本文设计的射频能量采集系统是针对输入微瓦级功率的能量采集，在系统中整流器的功率转化效率体现了系统对能量收集的能力，怎样设计出高效功率转化效率整流器是能量采集系统的关键，怎样提高整流器功率转化效率是本文研究的重要内容。因此本文针对传统差分整流器应用体偏置技术进行改进，改进后整流器功率转化效率提高2%，在更小的输入功率取得最大整流效率。当输入端功率一定时，整流器功率转化效率越高，输出端功率转化效率越高；

6、负载等效电阻越大，输出端功率转化效率越高；工作频率越低，输出端功率转化效率越高。本文基于对射频能量采集系统功率转化效率的研究，对整流器后整个系统电路用一个电阻代替研究，在输入功率是-12.5dBm，工作频率是953MHz，负载阻抗是10K，整流器的输出电压是1.92V，能量采集整流器的功率转化效率是75.6%，能量采集最大距离是7.4米。当负载是系统实际电路时，输入功率是-10dBm，工作频率是953MHz，整流器输出电压是1.8V，电压纹波是14mV，稳压输出电压是1.2V，电压纹波几乎不到1mV，整个系统功率转化效率是14.2%，系统能量采集最大距离是2.4米。关键词：射

7、频能量采集，系统，整流器，功率转化效率IABSTRACTABSTRACTRadiofrequency(RF)energyharvesting(EH)isahotresearchdirectioninrecentyears,andenergyharvestedefficientlyinthespacecanbeusedinwearabledevices,smarthouse,implantablechip,wirelesscharging,Internetofthingandotherarea