[发明专利]一种采用复阻抗压缩网络的双频整流电路

说明书

本发明公开了一种采用复阻抗压缩网络的双频整流电路，包括上层微带结构、中间介质基板和底层金属地板，所述上层微带结构印制在中间介质基板的上表面，所述底层金属地板印制在中间介质基板的下表面，所述上层微带结构由一个双频复阻抗压缩网络分别与第一整流支路及第二整流支路相连构成。当输入功率发生变化导致整流电路阻抗变化时，本发明采用的双频复阻抗压缩网络能在两个工作频率上同时减小输入阻抗的变化范围，提高电路的匹配性能和整流效率，从而在两个工作频率上都能在宽功率范围内实现高效率整流。

技术领域

本发明涉及一种微波整流电路，具体涉及一种采用复阻抗压缩网络的双频整流电路。

背景技术

无线能量传输分为短程传输方式、中程传输方式和远程传输方式三种类型。远程传输所应用的技术是微波无线能量传输技术(MPT:Microwave Power Transmission)。微波无线能量传输系统先将直流电能变换为微波能量，再通过发射机定向发射到接收端，接收端将接收到的微波信号整流为直流电为负载传输电能，经历了电能——微波——电能的转换过程，从而实现非物理连接式能量传输。微波无线传输具有距离远，大规模，能改变传输方向，在空气中衰减小，不易受环境影响等优点。

对于微波无线能量传输系统来说，整流电路是其中重要的一环。整个系统的能量传输效率很大程度上取决于整流电路的效率，因此，很多研究致力于提高整流电路的效率，以此提高整个无线能量传输系统的性能。然而，在微波输能系统中，接收端的整流天线接收到的功率并不是恒定不变的，而是会受到传输路径上的损耗、多径反射等的影响，接收到的电磁波会发生变化。当整流电路的输入功率发生变化的时候，由于整流装置的非线性，其输入阻抗会发生很大的变化，引起阻抗失配并降低整流效率。传统的整流电路都是优化设计在特定的输入功率下，功率变化时整流效率易受影响。因此，整流电路在输入功率变化时效率下降非常快。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种采用复阻抗压缩网络的双频整流电路。

本发明由一个双频复阻抗压缩网络连接两个整流支路构成。当输入功率发生变化时，整流支路由于整流二极管的非线性特性，输入阻抗会发生变化，进而导致阻抗失配，降低整流效率。通过采用双频复阻抗压缩网络，能减小整流支路输入阻抗(复阻抗)的变化范围，提高电路在不同功率下的匹配性能和整流效率。不仅如此，采用该双频复阻抗压缩网络的整流电路能够实现双频整流，并且在两个工作频率上都能在宽功率范围实现高效率整流。

本发明采用如下技术方案：

一种采用复阻抗压缩网络的双频整流电路，包括上层微带结构、中间介质基板和底层金属地板，所述上层微带结构印制在中间介质基板的上表面，所述底层金属地板印制在中间介质基板的下表面，所述上层微带结构由一个双频复阻抗压缩网络I、第一整流支路II及第二整流支路III构成；

所述双频复阻抗压缩网络I由双频匹配网络和双频阻抗调控网络级联构成，所述双频匹配网络由第一微带线1、第二微带线2及第三微带线3构成，所述第二微带线2及第三微带线3与第一微带线1垂直连接，，所述双频阻抗调控网络由第一路径和第二路径并联而成，所述第一路径由第四微带线4、第五微带线5和第六微带线6构成，所述第五微带线5及第六微带线6与第四微带线4垂直连接，所述第一微带线1分别与第四微带线4及第二路径连接；

所述第一路径与第一整流支路II连接，第二路径与第二整流支路III连接。

所述第二微带线2及第三微带线3的结构及尺寸完全相同，且加载在第一微带线1同一侧的两端；

所述第五微带线5及第六微带线6的结构及尺寸完全相同，且分别加载在第四微带线4同一侧的两端。

所述第一整流支路II由隔直流通交流的第一电容7、第一整流部分、第一谐波抑制网络及第一负载端构成；