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High-Efficiency Rectifier for Wireless Energy Harvesting Based on Double Branch Structure

Journal of Donghua University(English Edition) 2023年第4期40卷 438-445页

作者：崔恒荣焦劲华杨威荆玉香 College of Information Science and Technology Donghua UniversityShanghai 201620China

A rectifier circuit for wireless energy harvesting(WEH) with a wide input power range is proposed in this paper. We build up accurate models of the diodes to improve the accuracy of the design of the rectifier. Due to the nonlinear characteristics of the diodes, a new band-stop structure is introduced to reduce the imaginary part impedance and suppress harmonics. A novel structure with double branches and an optimized λ/4 microstrip line is proposed to realize the power division ratio adjustment by the input power automatically. The proposed two branches can satisfy the two cases with input power of-20 dBm to 0 dBm and 0 dBm to 15 dBm, respectively. Here, dBm = 10 log(P mW), and P represents power. An impedance compression network(ICN) is correspondingly designed to maintain the input impedance stability over the wide input power range. A rectifier that works at 2.45 GHz is implemented. The measured results show that the highest efficiency can reach 51.5% at the output power of 0 dBm and higher than 40% at the input power of-5 dBm to 12 dBm.

关键词： diode modeling rectifier circuit impedance compression network power division strategy

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