Ω，第二电阻=300 Ω，第三电阻=1000 Ω。本实例中选择二极管的是安华高公司的HSMS-2860-BLKG，所用的介质基板为F4B。电路整体尺寸为 126.64mm X 173.39mm。
[0033]如图2所示是不同输入功率下第一子整流电路和第二子整流电路单独的整流效率的仿真结果，可以看到第一子整流电路和第二子整流电路在不同输入功率时获得最佳转换效率。
[0034]图3是不同输入功率下第一子整流电路的回波损耗和整流效率的仿真结果，可知，在输入功率为11毫瓦时，电路的回拨损耗达到20 dB，转换效率达到最高的79%。
[0035]图4是不同输入功率下第二子整流电路的回波损耗和整流效率的仿真结果，可知，输入功率为31毫瓦时，电路的回拨损耗达到24 dB，转换效率达到最高的78%。
[0036]图5是不同输入功率下整个整流电路的回波损耗的仿真结果，可知电路在输入功率为3毫瓦到80毫瓦时，回拨损耗均可以达到10 dB以上，证明了整体电路在所需工作范围内匹配性比较好，保证了绝大部分能量都能够进入到整流电路被转换成直流信号。
[0037]图6是不同输入功率下整个整流电路的整流效率的仿真结果，从图中可知，本设计在输入功率为4毫瓦到60毫瓦范围内的转换效率达到60%以上，对比整流电路二在超过60%转换效率的输入功率为3.5毫瓦到46毫瓦，可以看出本设计实现了较宽的输入功率范围，在输入功率为30毫瓦时候，本设计的转换效率为77%，而当输入功率为47毫瓦时候转换效率为73%，证明了在47毫瓦时主要是整流电路二进行整流。
[0038]图7是不同输入功率下整个整流电路的整流效率的测试结果，仿真结果显示整体电路在输入功率为4毫瓦到60毫瓦范围内转换效率达到60%以上，而实验结果显示在输入功率为3.5毫瓦到58毫瓦范围内转换效率达到60%以上，实验结果证明了本发明的正确性。
【主权项】
1.一种覆盖宽输入功率范围的高效率整流电路，包括上层微带结构、加载电容、加载二极管、加载电阻、中间介质基板和底层金属地板，上层微带结构附着在中间介质基板的上表面，中间介质基板下表面为底层金属地板；其特征在于:所述的上层微带由一个威尔金森功率分配器、第一子整流电路和第二子整流电路组成；威尔金森功率分配器功率比为一比二，为第一子整流电路和第二子整流电路提供不同的输入功率，第一子整流电路在较低输入功率，即输入功率为5毫瓦到15毫瓦时，达到最佳整流效率，而第二子整流电路在较高输入功率，即输入功率为18毫瓦到35毫瓦时，达到最佳整流效率。2.根据权利要求1所述的一种覆盖宽输入功率范围的高效率整流电路，其特征在于:所述上层结构包括一个功率分配器、第一子整流电路和第二子整流电路；其中威尔金森功率分配器(I)从输入端口(Ι/P)下端分为第一路径和第二路径，第一路径为第一微带线(4)、第二微带线(5)、第三微带线(6)、第四微带线(7)、第五微带线(8)、第六微带线(9)依次连接构成的微带线；第二路径为第七微带线(10)、第八微带线(11)、第九微带线(12)、第十微带线(13)、第十一微带线(14)、第十二微带线(15)依次连接构成的微带线，第四微带线(7)上端和第十微带线(13)上端跨接着第一电阻(36);第一子整流电路(2)的主传输路径为第一电容(37)、第十四微带线(17)、第一二极管(38)、第十五微带线(18)、第二电阻(40)、第十六微带线(19)依次连接构成，第十四微带线(17)的中间加载第十七微带线(20)，第十八微带线(21)的右端连在第十五微带线(18)上端八分之一处，左端连接着第二电容(39)，第二电容(39)左端连接第十九微带线(22)，第十五微带线(18)的上方五分之二、五分之三、五分之四处依次加载第二十微带线(23)、第二十一微带线(24)第二十二微带线(25);第二子整流电路(3)的主传输路径为第三电容(41)、第二十四微带线(27)、第一二极管(42)、第二十五微带线(28)、第三电阻(44)、第二十六微带线(29)依次连接构成，第二十四微带线(27)的中间加载第二十七微带线(30)，第二十八微带线(31)的左端连在第二十五微带线(28 )上端八分之一处，右端连接着第三电容(43 )，第三电容(43 )右端连接第二十九微带线(32)，第二十五微带线(28)的上方五分之二、五分之三、五分之四处依次加载第三十微带线(33 )、第三^^一微带线(34 )和第三十二微带线(35 );威尔金森功率分配器(I)中第十二微带线(15)的下端通过第十三微带线(16)与第一子整流电路(2)上端的第一电容(37)连接；威尔金森功率分配器(I)中第六微带线(9)的下端通过第二十三微带线(26)与第二子整流电路(3)上端的第三电容(41)连接。3.根据权利要求1所述的一种覆盖宽输入功率范围的高效率整流电路，其特征在于:第一子整流电路(2)中第十七微带线(20)为短路枝节线，其长度为小于电路工作频率对应波长的四分之一波长，等效为电感，与第一电容(37)通过第十四微带线(17)并联，形成电容电感型匹配网络，使第一子整流电路(2)获得最大的输入功率，第十九微带线(22)为短路枝节线，第十六微带线(19)为短路枝节线；第二子整流电路(3)中第三十七微带线(30)为短路枝节线，其长度为小于电路工作频率对应波长的四分之一波长，等效为电感，与第三电容(41)通过第二十四微带线(27)并联，形成电容电感型匹配网络，第二十九微带线(32)为短路枝节线，第二十六微带线(29)为短路枝节线，使第二子整流电路(3)获得最大的输入功率。4.根据权利要求1所述的一种覆盖宽输入功率范围的高效率整流电路，其特征在于:第一子整流电路(2 )中的第十九微带线(22 )、第二电容(39 )、第18微带线(21)和第一二极管(38)，在第一子整流电路(2)输入功率范围内，起到将交流信号转换为直流信号的作用；第二子整流电路(3)中的第二十八微带线(31)、第四电容(43)、第二十九微带线(32)和第二二极管(42)，在第二子整流电路(3)输入功率范围内，起到将交流信号转换为直流信号的作用。5.根据权利要求1所述的一种覆盖宽输入功率范围的高效率整流电路，其特征在于:第一子整流电路(2)中第二十微带线(23)长度为电路工作频率对应波长的四分之一波长，用于抑制基波频率的第二次谐波；第二i^一微带(24)长度为电路工作频率对应波长的八分之一波长，用于抑制基波频率的第三次谐波；第二十二微带(25)长度为电路工作频率对应波长的十六分之一波长，用于抑制基波频率的第四次谐波；第二子整流电路(3)中第三十微带线(33)、第三^^一微带(34)、第三十二微带(35)长度和功能与第一子整流电路(2)中第二十微带线(23)、第二十一微带线(24)、第二十二微带线(25) —致。
【专利摘要】本发明公开一种覆盖宽输入功率范围的高效率整流电路。该整流电路由一个威尔金森功率分配器、第一子整流电路和第二子整流电路组成；威尔金森功率分配器功率比为一比二，为第一子整流电路和第二子整流电路提供不同的输入功率；第一子整流电路和第二子整流电路分别在不同的输入功率情况下，获得最佳整流效率；通过一个威尔金森功率分配器把第一子整流电路和第二子整流电路合并起来，整个整流电路具有两个功率转换效率的峰值，进而使整个整流电路在更宽的输入功率范围内获得高整流效率；不仅如此，在相同输入功率情况下，该整流电路具有和单个子整流电路几乎相同或者更高的效率的特点。
【IPC分类】H02M7/00
【公开号】CN105162335
【申请号】CN201510271827
【发明人】章秀银, 林权伟, 林杰凯, 李斌
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年5月25日