8、整流天线系统的综合分析

整流天线系统的综合分析

1. 匹配网络与整流电路概述

在整流天线的设计中，阻抗匹配网络是天线和整流器之间的关键环节。它对整流天线的射频 - 直流转换效率有着重大影响。由于整流电路和天线的输入阻抗会随频率变化，因此创建匹配网络颇具难度，需要考虑诸多因素。

创建匹配网络有两种常见方法：使用集总元件或分布式微带线。基于集总元件的匹配电路的品质因数 Q 低于分布式线网络，这使得它具有更宽的带宽。然而，由于集总元件存在寄生效应，这种方法不适用于频率高于 1 GHz 的情况。而基于微带线的匹配电路则适用于更高的频率。在给定输入功率水平下，匹配网络的设计目标是使天线的输入阻抗成为整流电路输入阻抗的复共轭。

整流电路的作用是将天线接收到的射频信号转换为输出直流电压。天线的交流输出通过匹配网络传输到整流器，以获得可用于低功率应用的最大直流输出电压。常见的整流电路包括肖特基二极管、倍压电路、HSMS - 2855 零偏置肖特基二极管等。

整流电路的评估主要依据功率转换效率，其数学表达式为：
[PC_{Ein}\% = \frac{V_{dc}^2}{P_{in} \times Z_{L}} \times 100]
其中，(V_{dc}) 是负载 (Z_{L}) 两端的直流电压，(P_{in}) 是从天线接收到的功率。

2. 整流天线研究综述

众多研究人员在不同年份对整流天线进行了深入研究，以下是部分研究成果的总结：
|年份|作者|备注|
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|2009|Chiam 等人|在 5.8 GHz 下，比较了圆极化微带贴片天线和阵列贴片天线分别与 LTC