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射频能量采集是最近几年比较热门的研究方向,对空间中存在的射频能量进行有效的收集,可以用在可穿戴设备,智能家居,可植入式芯片和无线充电,物联网等领域。射频能量采集在物联网领域的应用将是未来研究的大方向,在未来的物联网时代,射频能量采集将有重要应用。本文正是基于这一研究背景,给出了一种完整的射频能量采集系统设计方案。本文设计的射频能量采集系统采用SMIC 0.18?m1P4M的CMOS工艺,系统内部核心电路模块包括高效差分整流器,带隙基准源,低压差线性稳压器,整个系统电路通过Cadence和Hspice仿真验证。本文设计的射频能量采集系统是针对输入微瓦级功率的能量采集,在系统中整流器的功率转化效率体现了系统对能量收集的能力,怎样设计出高效功率转化效率整流器是能量采集系统的关键,怎样提高整流器功率转化效率是本文研究的重要内容。因此本文针对传统差分整流器应用体偏置技术进行改进,改进后整流器功率转化效率提高2%,在更小的输入功率取得最大整流效率。当输入端功率一定时,整流器功率转化效率越高,输出端功率转化效率越高;负载等效电阻越大,输出端功率转化效率越高;工作频率越低,输出端功率转化效率越高。本文基于对射频能量采集系统功率转化效率的研究,对整流器后整个系统电路用一个电阻代替研究,在输入功率是-12.5dBm,工作频率是953MHz,负载阻抗是10 K?,整流器的输出电压是1.92V,能量采集整流器的功率转化效率是75.6%,能量采集最大距离是7.4米。当负载是系统实际电路时,输入功率是-10dBm,工作频率是953MHz,整流器输出电压是1.8V,电压纹波是14mV,稳压输出电压是1.2V,电压纹波几乎不到1mV,整个系统功率转化效率是14.2%,系统能量采集最大距离是2.4米。