微波输能系统整流效率提升关键技术研究

发布时间：2023-05-30 21:02

　　微波无线能量传输系统一般分为接收端与发射端,其接收端由接收天线,匹配电路以及整流电路组成,是一种突破传输线限制的电能传输装置,有助于处理复杂场景的设备供电问题,具有非常大的应用前景。能量转换效率是评价微波无线能量传输系统的重要技术指标,可以通过提高系统不同组成部分的转换效率,降低消耗角度来提高整体的能量转换效率。有鉴于此,本文重点对接收部分的核心器件进行研究设计,对器件材料物理参数以及几何结构参数进行优化,旨在提高能量转换效率。论文以提高能量转换效率为目标,通过优化设计能量转换关键器件肖特基二极管,完成高能量转换效率微波无线能量传输系统的搭建,论文取得的研究成果如下:(1)、采用ADS仿真工具,通过调整肖特基二极管SPICE参数,得到肖特基二极管电学参数与能量转换效率之间的关系,即随着肖特基二极管串联电阻的增大,零偏电容的增大,能量转换效率随之降低;随着其反向击穿电压的增大,其整流范围随之增大。据此,本文提出了肖特基二极管的优化设计原理,为后续高能量转换效率整流器件的优化设计奠定了理论基础;(2)、基于仿真所获得的提高能量转换效率的相关理论基础,可以得知降低零偏电容是提高能量转换效率的...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究工作
第二章 肖特基二极管参数与能量转换效率验证
    2.1 常用肖特基二极管仿真
        2.1.1 肖特基二极管HSMS-2820 仿真
        2.1.2 其他型号肖特基二极管仿真
    2.2 不同电学参数与转换效率关系研究
        2.2.1 零偏电容与转换效率的关系
        2.2.2 串联电阻与转换效率的关系
        2.2.3 击穿电压与转换效率的关系
    2.3 本章小结
第三章 折叠空间电荷区肖特基二极管理论与设计
    3.1 肖特基二极管理论分析
        3.1.1 肖特基二极管结构与能带分析
        3.1.2 肖特基二极管电流输运过程
        3.1.3 肖特基二极管等效电路模型分析
    3.2 折叠空间电荷区肖特基二极管理论研究
    3.3 折叠空间电荷区肖特基二极管仿真
        3.3.1 器件仿真模型
        3.3.2 器件仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 微波无线能量传输系统仿真
    4.1 微带天线仿真
    4.2 输入滤波器仿真
    4.3 整流电路设计
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3825031