Перспективы разработки нелинейных преобразователей радиосигналов на базе резонансно-туннельных нанодиодов - page 10

Полная эффективность
η
0
будет тем больше, чем меньше отра-
женная от границы антенна–выпрямитель мощность сигнала, т.е. чем
лучше согласован выпрямитель с антенной.
Исследовалась возможность повышения эффективности преобра-
зования
η
с
выпрямителя СВЧ-сигнала за счет использования в нем
РТД с ВАХ, оптимальной для преобразования СВЧ-сигнала в посто-
янное напряжение. Такая ВАХ представляет собой кусочно-линейную
кривую с изломом в начале координат. Аналитически ее описывает
система двух уравнений
I
(
U
) =
S
пр
U,
при
U >
0;
I
(
U
) =
S
обр
U,
при
U
6
0
,
(4)
где
U
— напряжение на диоде;
I
— ток через диод;
S
пр
и
S
обр
— постоян-
ные коэффициенты, характеризующие проводимость диода в прямом
и обратном направлениях.
На рис. 7,
а
представлена схема выпрямителя с умножением ампли-
туды входного напряжения на 12, которая используется в современных
пассивных метках РЧИД.
В качестве нелинейных элементов в ней применяются ДБШ. Эф-
фективность преобразования
η
с
выпрямителя на ДБШ не превышает
50. . . 60%. Как показали результаты исследования, ее можно повысить
за счет применения в выпрямителе РТД с кусочно-линейной ВАХ,
описываемой системой уравнений (4). Был выполнен расчет эффек-
тивности преобразования выпрямителя
η
с
в зависимости от мощности
потребления метки (выходная мощность выпрямителя)
Р
DC
при задан-
ном выходном напряжении выпрямителя
U
вых
= 1
В. Расчет показы-
вает, что в зависимости от потребляемой меткой мощности выигрыш
Рис. 7. Электрическая схема трехступенчатого двухполупериодного выпрямите-
ля с 12-кратным умножением выходного напряжения (
а
), максимальное рассто-
яние до считывателя в зависимости от крутизны прямой ветви ВАХ РТД при
крутизне обратной ветви
S
2
= 10
6
Ом
1
для выпрямителей на основе РТД
(сплошная кривая) и ДБШ (штриховая) (
б
)
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 4 109
1,2,3,4,5,6,7,8,9 11,12,13,14
Powered by FlippingBook