射频‑直流转换器、能量收集电路及能量收集器

摘要

本发明公开了一种RF‑DC转换器，其能从接收的无线电波能量对电池进行充电或给电路供电。对于远场应用，接收的RF能量是非常小的，所以转换器必须具有高灵敏度。四个电容器阵列被布置成两排。缓冲RF信号泵送电荷给电容器的下极板。每排中的一系列L‑开关连接在该排两个电容器阵列之间。每个L‑开关都有一个预充电开关和一个级转换开关，预充电开关对该级的输入电容器进行充电，级转换开关将电荷从该级的输入电容转移到该级的输出电容器。两排开关交替预充电和泵送电荷，左排泵送电荷时右排就预充电。开关是由衬底连接其源极或通过衬底控制信号有效驱动衬底的晶体管来实现。一排可以使用n沟道晶体管，另一排使用p沟道晶体管。栅极电压会被提升。

主权项

一种射频‑直流转换器，包括：第一射频输入和第二射频输入，其从天线接收射频信号；缓冲电路，用于从所述第一和第二射频输入产生第一缓冲射频信号和第二缓冲射频信号，并用于产生第一控制信号和第二控制信号；其中所述第一控制信号和第二控制信号交替指示预充电阶段和泵送电荷阶段；第一阵列电容器，其下极板接收所述第二缓冲射频信号；第二阵列电容器，其下极板接收所述第一缓冲射频信号；第一排L‑开关，每个L‑开关都连接在所述第二阵列电容器中的输入电容器和所述第一阵列电容器中的输出电容器之间；第三阵列电容器，其下极板接收所述第一缓冲射频信号；第四阵列电容器，其下极板接收所述第二缓冲射频信号；第二排L‑开关，所述第二排L‑开关中每个L‑开关都连接在所述第四阵列电容器中的输入电容器和所述第三阵列电容器中的输出电容器之间；其中每个L‑开关包括：预充电晶体管，其在所述预充电阶段对所述输入电容器进行充电；级转换晶体管，其在所述泵送电荷阶段将来自所述输入电容器的电荷转移到所述输出电容器；其中所述第一控制信号和所述第二控制信号都连接到所述第一排L‑开关和所述第二排L‑开关，使得所述第一排L‑开关运行所述预充电阶段时，所述第二排L‑开关就运行所述泵送电荷阶段；由此，所述第一排L‑开关和所述第二排L‑开关运行相反的阶段。