改进滑模极值搜索控制在阻抗匹配的应用

针对等离子体隐身中机载小型化射频电源在阻抗匹配网络的匹配速度慢和匹配精度低的问题,提出了一种新的阻抗匹配优化算法.通过分析射频电路阻抗匹配过程提出优化目标函数,根据电路输出有功功率与匹配电容的特性曲线自寻优系统峰值,利用切换环节结合终端滑模控制设计了改进终端滑模极值搜索算法,得到L型匹配网络电容的优化值,获得射频源输出最大功率,并证明了该控制方法的稳定性.该方法在滑模极值寻优二三模式切换时设定阈值函数,并在滑模振荡阶段加入终端滑模面减小系统稳态误差,保证了系统稳态振荡幅值减小的基础上提高收敛速度,并降低系统计算复杂度.通过与传统滑模搜索进行对比,仿真和实验结果证明了该方法有效性.     

一种新型高效能量收集三频整流天线

提出了一种应用于能量收集的新型三频微带整流天线,该接收天线为一种新型高增益三频贴片天线.首先,在贴片两侧刻蚀U字形槽,延长表面电流路径,使天线谐振频点向低频偏移,从而使天线小型化;其次,在矩形贴片刻蚀H型槽和倒U型槽,改变天线上的电流分布来产生2个新的谐振点;最后,合理调节H型槽和倒U型槽的长度,灵活改变天线的谐振频率.整流电路由阻抗匹配网络、整流二极管、直通滤波器和负载组成.Π型和T型二级阻抗匹配网络,用于接收天线和整流二极管输入阻抗的匹配;四分之一波长微带线和滤波电容组成的直通滤波器,用于抑制二极管非线性产生的高次谐波,以避免能量的损失.将接收天线和整流电路集成为整流天线,实验结果表明,在接收功率为3 dBm左右时,整流天线在3个频点2.06、3.43和5.25 GHz处的最大整流效率为54.1%、43.9%和39.9%,可用于物联网中的低功耗电子设备供电.     

应用于DCS1800,PCS1900,WCDMA Bluetooth的多模窄带低噪声放大器

采用SMIC 0.13μm CMOS工艺设计并实现了一种多模差分窄带低噪声放大器,可以用于DCS1800,PCS1900,WCDMA和Bluetooth等多种无线接收机系统.电路采用共源共栅源极退化电感结构,输出为LC并联谐振网络,通过开关调节电容阵列改变谐振频率;输入采用片外可调匹配网络,实现不同频带下输入阻抗匹配,使低噪声放大器工作在不同通信标准下.考虑了静电保护和焊盘等引入的寄生电容,分析了输入阻抗、增益、噪声和线性度等关键参数,提出了输入阻抗匹配和噪声优化措施.测试结果显示,在DCS1800,PCS1900,WCDMA,Bluetooth模式下:噪声系数分别为2.3,2.3,2.4,2.5 dB;功率增益分别为8.0,8.8,9.3,9.4 dB;输入三阶交调点分布为-9.0,-6.3,-2.6,-1.5 dBm.在1.2 V电源电压下消耗电流3.3 mA.     

915 MHz功率自适应平面印刷整流电路设计与实验

提出了一种工作在低输入功率环境下的具有功率自适应功能的915 MHz整流电路.该整流电路适用于较宽的输入功率环境,利用一个场效应管作为自适应开关,根据输入功率的大小切换整流电路工作模式,使其能够在一个较宽的输入功率范围内高效整流.该电路输入端使用双枝节匹配网络将二极管输入阻抗匹配至50?,输出端并联一电容作为直通滤波器,使得输出功率平稳.仿真结果表明:在-16～4 d Bm的输入功率范围内,整流效率高于40%,最高转换效率为66.2%.实测最佳工作频率有所偏移,最高转换效率为47.5%.可见该整流电路采用简单的平面印刷电路工艺,易集成,可用于环境电磁能量收集.     

改进粒子群算法的自动阻抗匹配技术

由于无线电能传输距离的改变或谐振线圈之间发生偏移、负载改变等多方面的影响使系统的输入阻抗发生变化,导致输入阻抗与射频源内阻不匹配,使传输效率大幅下降。在射频源和发射线圈之间加入阻抗匹配网络可以提高无线电能的传输效率。为了提高阻抗匹配的精度和速度,提出了一种改进的粒子群算法。重点将改进算法和传统算法进行仿真实验比较,证明了改进算法在匹配精度和速度方面的优越性。最后将该算法嵌入到自动阻抗匹配系统中,提高了无线电能的传输效率,同时证明了所提算法的有效性。     

射频能量收集的小型化双频整流天线设计

针对传统的双频整流天线转换效率不高的问题,提出了一种用于射频（RF,radio frequency）能量收集的双频整流天线。其工作频段为1.75 GHz和2.45 GHz,主要由接收天线、阻抗匹配电路、二倍压整流电路和负载电路组成。基于小型化双频天线,引入一种新型双频阻抗匹配网络,以提高整流电路在较低输入功率下的射频-直流（RF-DC）转换效率。此外,采用新型阻抗匹配网络使得整流电路复杂度得以降低,减小了能量损耗。与传统的双频整流天线相比,-10 dBm输入功率条件下,在普通室内环境中新型双频整流天线具有更高的RF-DC转换效率。实验结果显示,在1.75 GHz GSM频段和2.45 GHz WLAN频段上最大RF-DC转换效率分别可以达到65.34%和54.3%。测试结果证明,其可以在物联网低功耗设备中得以应用。     

基于CCCII的电流模式全通滤波器结构的设计

提出了一种用CCCII实现的有高输出阻抗的电流模式全通滤波器,该电路仅使用2个CCCII模块,通过选取4个不同的电阻或电容可构成8种不同的全通滤波器,且阻抗匹配、增益可调,PSPICE仿真结果验证了理论分析的正确性.     

电视广播问答四十例(三)

31 问:天线、传输线及接收机的输入电路为什么要注意匹配? 答:电视天线获得的电波能量需经过传输线送至电视机的输入回路(图31.1),在能量传输过程中有两个基本要求:第一,希望负载获得最大的功率(即输入电路应得到尽可能大的能量);第二,希望在天线与输入电路之间不产生电波的反射,以免使图象模糊不清。 由无线电理论证明,天线可画成一个电动势和一个内阻相串联的等效电路,而电视机的输入电路也可以看作具有某一电阻的等效电路,因此图31.1的等效电路可以画成图31.2那样的电路。 由电工理论知道,要使Rin(电视机的输入阻抗)获得最大的功率,就应…     

宽频带前置放大器

本前置放大器带宽可达到35MHz,具有良好的直流和交流特性．电路包括输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节。本设计采用OPA2354芯片来实现阻抗匹配。输入阻抗匹配单元有50Ω和1MΩ两种数值可选：无源衰减网络单元可以在输入阻抗不变的前提下实现对信号1倍或10倍衰减：有源放大单元采用一片0PA656芯片来实现对信号的2倍放大。采用一片0PA656芯片实现对信号的5倍放大,电路输出电阻近似为0。     

功率超声珩磨谐振系统电匹配技术研究

针对功率超声珩磨谐振系统阻抗匹配性差的问题,提出了在超声珩磨谐振系统中接入由串联电感和并联电容构成的匹配电路。采用Matlab仿真平台得到了不同参数匹配系统阻抗特性曲线,分析了串联电感、并联电容对系统阻抗、谐振频率的影响规律。在此基础上,采用PV70A阻抗分析仪进行了试验研究。结果表明:仿真结果与试验结果基本吻合,匹配元件参数的合适选择使超声珩磨谐振系统获得了最大效率、最小输出阻抗,接入匹配电路后的超声珩磨谐振系统基本避免了因匹配差引起的加工不稳定甚至无法加工的现象。