整流カイロダイオードの最適温度

摘要

2017年3月に行われた「高周波整流コンテスト」において高周波整流回路のアイディア·設計·試作·測定について報告する．本コンテストは入力電力10dBm，出力負荷50Ωという条件で最高整流効率を目指すものである．まず，整流回路の高効率化のために整流回路の損失要因とその対策についてまとめた．本研究では整合回路やフィルタといった従来の損失対策に加えてダイオードの温度特性に着目した損失対策を行った．回路シミュレータを用いてダイオードの最適温度を存在を明らかにするとともに，整流回路の回路素子値とダイオードの温度を設計した．最後にダイオードを設計した温度に加熱するためにバクキンカイロを用いた「整流カイロ」を試作した．コンテストにおいて整流効率75.64%を記録しHigh Efficiency Awardに選定された．