[实用新型]一种高效的环境射频RF能量收集电路与系统

摘要

本实用新型公开了一种高效的环境射频RF能量收集电路与系统，包括天线单元、匹配电路、多级倍压整流电路和功率控制电路，所述天线单元的输出端连接匹配电路的输入端，所述匹配电路的输出端连接多级倍压整流电路的输入端，所述多级倍压整流电路的输出端连接功率控制电路的输入端。本高效的环境射频RF能量收集电路与系统，具备尺寸小、成本低、易于安装的优点；通过构建一种高效的天线匹配电路，尤其针对RF频率≤100MHz频带采用了一种高品质因素的匹配电路，从而能有效提高RF能量收集电路的整体效率；通过充分利用来自外部环境的射频能量，来实现延长无线移动设备和微型电子产品设备的生命周期。

主权项

1.一种高效的环境射频RF能量收集电路与系统，包括天线单元(1)、匹配电路(2)、多级倍压整流电路(3)和功率控制电路(4)，其特征在于：所述天线单元(1)的输出端连接匹配电路(2)的输入端，所述匹配电路(2)的输出端连接多级倍压整流电路(3)的输入端，所述多级倍压整流电路(3)的输出端连接功率控制电路(4)的输入端；所述匹配电路(2)还包括网络匹配电路(21)、LC谐振匹配电路(22)、无源晶体谐振器匹配电路(23)和无源晶体谐振器等效电路(24)；所述网络匹配电路(21)由输入电压Vin(f)、电阻R和匹配网络(211)组成，其中，输入电压Vin(f)的一端接地，另一端串接电阻R，电阻R接匹配网络(211)；所述LC谐振匹配电路(22)由电容C1、C2和电感L1组成，其中，电容C1串接电感L1，电容C2电连接在电感L1的电路接口上；所述无源晶体谐振器匹配电路(23)由接收天线(231)、无源晶振体Y和电容C，其中，接收天线(231)通过线路连接无源晶振体Y的一端，电容C电连接在无源晶振体Y的另一端电路接口上；所述无源晶体谐振器等效电路(24)由电阻R1、电感L2和电容C3、C4，其中，电阻R1串接电容C3和电感L2，电容C4并联在电阻R1与电感L2的两端；所述多级倍压整流电路(3)还包括单级电压整流电路(31)和三级倍压整流电路(32)；所述单级电压整流电路(31)由电容C5、C6和整流二极管D1、D2组成，其中，电容C5串接整流二极管D2后连接于输出电压Vo的正极，电容C6的一端接整流二极管D2的电路接口，整流二极管D1的一端接电容C5的电路接口，电容C6与整流二极管D1的另一端均连接于输出电压Vo的负极电路接口上；所述三级倍压整流电路(32)由电容C11、C12、C21、C22、C31、C32、稳压二极管D11、D12、D21、D22、D31、D32和输出电容Cout组成，其中，电容C11串接稳压二极管D12，电容C21串接稳压二极管D22，电容C31串接稳压二极管D32，稳压二极管D11与电容12的一端均连接于输出电压Vo的负极电路接口，稳压二极管D11的另一端与电容C11连接并接在电容C21一端，电容C12的另一端接稳压二极管D12的电路接口后，接稳压二极管D21，稳压二极管D21接电容C21的电路接口，后接电容C31，电容C22接稳压二极管D22的电路接口后，接稳压二极管D31，稳压二极管D31接电容C31的电路接口上，电容C32与稳压二极管D32一同接输出电压Vo的正极，输出电容Cout的两端连接在输出电压Vo的正、负极上。