1、無(wú)源遠(yuǎn)場(chǎng)射頻能量收集芯片是將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓并驅(qū)動(dòng)負(fù)載，主要應(yīng)用于為無(wú)源無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)供電，也可以用在RFID標(biāo)簽中，作為標(biāo)簽的供電源。它具有無(wú)導(dǎo)線連接，能量接收距離遠(yuǎn)，體積小，壽命長(zhǎng)，無(wú)需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。該能量收集電路主要包含CMOS RF-DC倍壓整流電路，超低功耗基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、能量值自判斷電路和低壓差(LDO)線性穩(wěn)壓電路。整個(gè)芯片與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容，提高集成度，降低成本，符合傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)便攜化，小型化的發(fā)展趨勢(shì)

2、。
　　論文首先介紹無(wú)源遠(yuǎn)場(chǎng)射頻能量收集系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和基本原理，并分析各個(gè)模塊的基本原理和電路結(jié)構(gòu)。然后詳細(xì)闡述無(wú)源能量收集芯片中各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，包括各個(gè)模塊的基本電路實(shí)現(xiàn)和版圖設(shè)計(jì)，并進(jìn)行前后仿真驗(yàn)證。
　　論文中能量收集芯片設(shè)計(jì)是基于TSMC90nm工藝。經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證所有功能正常實(shí)現(xiàn)，性能指標(biāo)滿(mǎn)足要求。芯片可實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻能量的收集，同時(shí)輸出穩(wěn)定的直流電壓驅(qū)動(dòng)負(fù)載。芯片整體能量收集靈敏度優(yōu)于-24dBm（約4μW），并且輸

3、出電壓值可根據(jù)輸入能量大小自動(dòng)切換為1V或3V，在輸入能量值低于設(shè)定閾值時(shí)為1V，高于設(shè)定閾值時(shí)為3V。本文設(shè)計(jì)的:CMOS RF-DC倍壓整流電路在負(fù)載為1MΩ時(shí)，輸出電壓達(dá)到1.4V，整流效率約達(dá)49％，當(dāng)輸入能量值為4dBm，負(fù)載電阻大于60KΩ時(shí)，輸出電壓可達(dá)2.9V以上;超低功耗基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路利用工作在亞閾值區(qū)的MOS管實(shí)現(xiàn)，使其所需電源電壓可低于1V，輸出基準(zhǔn)電壓溫漂低于220ppm/℃，總電流消耗小于100nA;能量值自