孙雪曼，武鹏德，刘长军

四川大学 电子信息学院，四川 成都 610064

随着物联网(internet of things,IoT)的快速发展，无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)作为其“感知层”最主要的组成部分得到广泛应用[1−4]。目前，传感器大多使用容量和寿命有限的电池供电，其维护成本高，且废旧电池还会破坏生态环境[3−5]。因此，WSNs 节点的能量供给是一个迫在眉睫的问题。

无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)是解决上述问题的有效方法之一。SWIPT 是无线信息传输和无线能量传输相交叉、结合的产物，旨在实现信息与能量的并行传输[6]。SWIPT 的相关技术中，通过减少传感器的收发机功耗、充分利用整流产生的谐波能量，能在实现低功耗无线通信和远距离读取的同时使无电池成为可能[7]。

在谐波通信的应用中，文献[8]利用三次谐波来进行天线极化方向的对准。文献[9]提出一种利用二次谐波相位变化编码温度信息的无源无线温度传感器。文献[10]提出了应用于5G 物联网应用的无源谐波转发机。文献[11]提出了低功耗远距离传输的谐波转发器。为减少通信中信息解码的功耗，文献[12−13]提出了一种兼具接收信息和收集能量作用的整流接收集成结构。文献[14]提出了一种不采用任何有源器件的接收集成电路结构用于实现接收能量和通信信号的同时进行。本文提出的整流发射集成结构(integrated rectifiertransmitter,IRT)利用整流产生的二次谐波作为上行基带信号的载波，并通过可重构带阻滤波器(band stop filter,BSF)对二次谐波调幅实现无线上行携能通信。

1 整流发射集成原理

本文提出的IRT 结构是由工作于f0的整流电路、2f0的可重构BSF 和直流负载组成，其整体结构原理如图1 所示。……