Rf uygulamalarda genel amaçlı tınlama frekansı takip edici sistem tasarımı

Abstract

Bu çalışmada, radyo frekans uygulamaları için genel amaçlı bir tınlama (rezonans) frekansı takip edici sistem konfigürasyonu önerilmektedir. Önerilen sistem bir RF çift yönlü kuplajlayıcı (bidirectional coupler), doğrultucu (ya da RF güç detektörü) ve kontrol ünitesinden oluşmaktadır ve RF sistemin girişindeki en küçük yansıma katsayısının tınlama frekanslarında oluştuğu prensibine dayanmaktadır. Çift yönlü kuplajlayıcının giden ve yansıyan kısımlarından örneklediği sinyaller kontrol biriminde oranlanarak yansıma katsayısı hesaplanmaktadır. Kontrol birimi frekansı anlık olarak ve sistematik şekilde yansıma katsayısının asgari olduğu noktaya çekerek tınlama frekansını takip etmektedir. Önerilen sistem konfigürasyonu detaylı olarak tartışıldıktan sonra, makalenin son kısmında, örnek bir uygulama olan kablosuz güç transfer sistemleri için kısmi olarak geliştirilmiş bir frekans takip sistemi için ölçüm ve benzetim sonuçları sunulmaktadır

In this work, a resonance frequency tracking system is proposed for general use in RF applications. The proposed system is based on the fact that the minimum input reflection coefficient occurs at the resonance frequencies, and the system consists of a bidirectional coupler, a rectifier and a control unit. The sampled signals from the forward and reflect ports of the bidirectional coupler are taken as an input for the controller unit and the reflection coefficient is calculated by dividing the reflected one to forward one. The control unit systematically changes the source frequency until a minimum reflection coefficient is reached. The frequency that corresponds that minimum reflection coefficient is the instant resonance frequency for the system. After discussing the details of proposed frequency tracking system, the system is applied to a wireless power transfer system based on resonance magnetic coupling. Measurement results of the fabricated circuits and the test results for the control unit are presented