Duran Garces, Camilo

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    A wide dynamic range RF-DC rectifier circuit for a 900MHz energy harvesting system using 180nm CMOS technology
    (2023-12-07) Duran Garces, Camilo; Serrano Rivera, Guillermo; College of Engineering; Ducoudray Acevedo, Gladys O.; Medina Sanchez, Rafael; Department of Electrical and Computer Engineering; Ramos Perez, Angela
    En los captadores de energía de RF, la eficiencia del rectificador RF-DC viene determinada por la potencia de RF de entrada, que suele fluctuar debido a las pérdidas en el espacio libre y a las interferencias de la señal, entre otras causas. Para maximizar la transferencia de potencia de RF, el rectificador RF-DC debe mantener una eficiencia de conversión de potencia (PCE) cercana al máximo en un amplio rango de entrada, conocido como rango dinámico (DR). Sin embargo, esto presenta retos a bajos niveles de potencia debido a la tensión umbral del transistor y a altos niveles de potencia debido a las corrientes de fuga inversas del transistor. Este trabajo presenta un rectificador diferencial RF-DC de 900 MHz para sistemas de captación de energía optimizado para un amplio rango dinámico. La arquitectura propuesta incorpora un circuito de realimentación adaptativo para maximizar la transferencia de potencia a niveles bajos de potencia de entrada y reducir las corrientes de fuga a niveles medios y altos de potencia de entrada. Se ha diseñado, simulado y fabricado un prototipo del rectificador RF-DC en la tecnología CMOS de 180 nm Mixed-Mode/RF de UMC. Los resultados de la simulación muestran dos eficiencias de conversión de potencia de pico del 84,49% a -11,34 dBm y del 82,71% a -24,16 dBm, una RD teórica de 30 dB, una RD práctica de 16.56 dB y una sensibilidad de -18,99 dBm.