題目整流天線之研究

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1、天線與整流電路之細部探討在上一節天線與整流電路結合後，我們所量得的值只有在2.45G到2.5GHz有電壓，且電壓不高，而模擬與實際值又有出入，為了探討這個問題，我們決定一一觀察各個零件對電路的影響先我們考慮一開始的電感加上倍壓，電阻使用1MQ,會使用這樣的組合是靠著做過許多電路測試電壓後所得到的經驗，電路如(a)所示(a)在零件方面，我們使用SMD材料，我們實驗室擁有標號0402、0603、0805三種可以使用的規格，標號代表材料的大小，例如0402大小為0.040P.020mm以此類推，而我們在實驗過程中發現，相同電容值不同標號的SMD材料在焊上整流電

2、路後，對於量測所得的電壓有些許影響。關於整流電路其板子大小、CPW間距以及焊錫多寡都會影響電路特性，多次實驗的經驗之後，在接入訊號處的電容(即7pF的電容)使用0402的規格會有較高的電壓我們將以上電路用ADS模擬後跑出的數據如(b)圖所示m4f=2.450E9real(HB2.HB.vo[::10])=6.667〔o・::on・8H・emH】$OJO5J0B835E94DE9(b)ADS模擬值(C)量測電壓值(d)S-11我們比較模擬與實際量測的電壓值，模擬的電壓值隨著頻率上升會有持續上升的趨勢，實際量測的值卻持續下降，而S-11的模擬值與量測值圖(d

3、)也都不符，但這次所量測得到的電壓有比之前高，接下來我們繼續調整其電容值觀看電壓的變化。我們將3.3nF的電容改成47nF來比較模擬跟實測的不同((L・LsffiHmp0.05.0E81.0E91.5E92.0E92.5E93.0E93.5E94.0E9105(o:roAmHZ8E_e巴((「Ds.dsmp/„/m3freq=2.450GHzdB(SP.S(1.1))=-34410.00.51.01.52.02.53.03.54.0freq.GHz(e)ADS模擬值將電阻改成47nF後，在模擬值中並沒有太大的改變，如圖(e)所示,我們將3.3nF與4

4、7nF兩種電容的電路做電壓的比較，如圖⑴，發現電壓有些許改變，特別在2.3GHz之後，47nF的電路電壓值低了許多。我們後來又陸續試驗了許多不同電容值，最後發現使用3.3nF會有最好的電壓值。接下來我們試著將電路後面的電感和區塊拿掉,但這樣量得的電壓並不高。所以改以一導線來取代空下來的電感，也就是將電感拿掉後改用導線連接區塊，如此電壓反而提升，這是我們意外的發現。di_hp_HSMS282D_200003D1.)L=2.7nHdU4・・・c・・・・C6・•・L..C〒7rF«L3di_hp_HSMS282DJ0000301C7•••••••丄C=3.3n

5、F只・•・・lR2>R=1MOhm(h)量測電壓值(i)S-11然而在ADS模擬中將電感拿掉進行模擬，結果和圖(e)相同,電壓並沒有增加或減少,但是在實際量測中電壓值確實有明顯的變化如圖(h),所以我們更加確定目前使用ADS來模擬CPW的板子並不準磯另外由圖(i)可知此電路在0.4G到8GHz有相當大的頻寬，這是一個不錯的結果。之後我們將此整流電路跟方型天線進行結合，並將有電感及無電感的電路進行比較。1mm1mm1mm山2mm2.286mmTmm丄3.8mm1.1mm1.1mm2.6mm》17.3mm(J)整流板規格(k)整流板搭配方型天線(m)電壓量測

6、€1艮…I'l

7、lll23I4「&(I)無電感的整流板如圖(m)我們將有電感與無電感的電路做電壓比較，無電感的電路在2.11GHz有最大的電壓4.56伏特，且在2.35GHz後的電壓也比有電感的來的高，為了要了解整流天線的接收距離跟電壓的關係,我們將整流天線與HornAntenna的距離拉長10cm進行比較，觀看電壓值的變化。(n)實際量測情況(o)量測電壓圖將距離拉長10cm後，此整流天線在2.07GHz的頻段有2.45伏特的電壓，因為距離有10cm,所以算是相當高的效率。最後我們將此整流天線與之前學長的Patch天線做比較:頻率(GHz)電壓値(V)

8、頻率(GHz)電壓値(V)2.352.822.462.412.363.082.472.032.373.322.481.862.383.572.491.892.393.632.502.072.403.732.512.292.413.832.522.232.423.782.531.662.433.522.540.982.443.282.550.62.452.86(p)學長的Patch天線電壓值與實(q)我們的整流天線電壓表頻率(GHz)電壓値(V)頻率(GHz)電壓値(V)頻率(GHz)電壓値(V)2.001.512.201.952.41.762.011.6

9、2.211.512.412.12.021.642.221.222.422.332