肖特基二极管整流的计算与测量(3)

肖特基二极管整流的计算与测量

第11期黄建仁等:肖特基二极管整流的计算与测量

3.2　频率一定时,整流效率与输入功率的关系

　　实际的整流天线对天线的尺寸要求较高,虽然提高

工作频段可以大大减小天线的尺寸,但是整流效率也因

此受到影响[6],图4示出了分别工作在3.2和10.0GHz

时,整流效率与输入功率的关系。显然,同样的微波二极

管,高频段工作时整流效率降低。因为微波二极管对损

耗影响较大的因子是ωCj0,ωCj0越大,流经串联电阻的电

流就越大,所以损耗就越大。同一个频段的二极管Cj0基

本相同,工作频率上升则损耗增加,因而整流效率下降。

另外,如果输入功率过小,波导系统可能没有反映,因而

实测中输入功率不是从零开始的,所以测量曲线无法明　vsinputpower显看到功率快速上升的部分。图43.3　输入功率一定时,　　进行理论计算之前,,。因此,当输入功率不变时,。这样,对应任何一个输入功率都有一个最佳负载,这对5mW,频率为10GHz时,整流效率与负载关系的理论计算值如图5(a)所示,与估算一致。当输入功率10mW时,型号为2DV10B的二极管在3.2和10.0GHz时,整流效率与负载的关系测量结果如图5(b)所示。综合这两个图可以看出,实验结果与理论计算相吻合

。

Fig.5　Rectificationefficiencyvsresistance

图5　整流效率与负载关系

4　结　论

　　通过理论分析和实验验证,改进后的肖特基二极管整流模型符合实际工作情况,得到的整流效率与输入功率、频率以及负载之间的关系为:负载一定时,输入功率从零开始增大,整流效率先快速上升,然后上升趋势变缓;输入功率一定时,负载从零开始增大,整流效率先增大后减小,对于某一固定的输入功率,存在着一个最佳负载值;当输入功率和负载都相同时,降低工作频率,整流效率上升。

参考文献:

[1]　BrownWC.Optimizationoftheefficiencyandotherpropertiesoftherectennaelement[J].IEEEMTT2SIntMicrowaveSympDig,1976,

76(1):1422144.

[2]　BrownWC.Thehistoryofpowertransmissionbyradiowave[J].IEEETransMicrowaveTheoryTech,1984,32(9):123021242.

[3]　NahasJJ.Modelingandcomputersimulationofamicrowave2to2DCenergyconversionelement[J].IEEETransMicrowaveTheoryTech,

1975,23(12):103021035.

[4]　McSpaddenJO,TaewhanY,ChangK.Theoreticalandexperimentalinvestigationofarectennaelementformicrowavepowertransmission

[J].IEEETransMicrowaveTheoryTech,1992,40(12):235922366.

[5]　TaewhanY,ChangK.Theoreticalandexperimentaldevelopmentof10and35GHzrectennas[J].IEEETransMicrowaveTheoryTech,

1889