入力電力レベル適応自己ゲートバイアス調整型広ダイナミックレンジ高効率整流器

摘要

RFエナジーハーベスティングや無線電力伝送において，送受間の距離や環境で受信電力レベルが変化することから，広いダイナミックレンジで動作する整流器の開発が求められている．増幅器との時間反転双対性に基づいて設計されたトランジスタ整流器の特徴として，ゲート電圧を閾値電圧から下げていくとRF-DC変換効率のピークが入力電力の大きい方へシフトしていくことが挙げられる．本稿ではゼロ閾値GaAs HEMTを用いた高効率整流器と，その整流器とは別に，入力電力に応じて適切なゲートバイアス電圧を印加するためのバイアス用整流器の2つを組み合わせることで，広ダイナミックレンジ動作を実現する回路構成を提案する．試作した広ダイナミックレンジ整流器では，9 dBm～24 dBmと0 dBm～25 dBmの入力電力の範囲においてそれぞれ70%以上と60%以上のRF-DC変換効率を達成した．