（5）
实际上，公式（5）在对系统性能有影响的基本参数之间建立起一个有用的关系，为设计系统重要参数提供了有价值的见解，能够帮助设计人员选择最佳的系统架构，获得最佳的性能。该公式表明，在储电电容Cstorage、电压Vstor的最大值Vh和标签速度v给定时，通过最大化Iavg和Dx的乘积可以实现最佳性能。参数Iavg和Dx都与RF-DC转换器的设计和架构有关。实际上，Iavg是RF-DC转换器输出的平均电流，电流值与PCE性能有关，因此，若发射功率已定，则PCE越高， Iavg电流值就越大。Dx取决于RF-DC转换器的灵敏度性能，因此，灵敏度性能越高，读取器间距就越大。为了减少读取器数量，必须将灵敏度和PCE双双提高。资产跟踪系统中的无线电力传输需要处理千差万别的功率状况。事实上，根据读取器与标签的间距、天线方向、发射通道数量，输入功率在从极低到较高的范围内变化，更严重的是，可用输入功率大小可能是随机变化的。在本文提出的系统中，资产标签在经过读取器时需要处理输入功率的巨大变化。当位于读取器扫描范围的最远端时，标签接收到能量很小；随着标签逐渐接近读取器，收到的能量越来越高。标准RF-DC转换器体系结构仅优化标签距离读取器相对较远时的接收灵敏度，不适用本文提出的系统。同理，仅优化标签在某一特定输入功率时的PCE性能，尽管当标签靠近读取器时效果良好，但也不胜任本文提出的系统。当然，在静态工作条件下，读取器和标签之间的距离是固定并已知的，这些解决方案可能效果理想，但在动态工作条件下则差强人意。不幸的是，对于典型的RF-DC电路架构，很难同时优化灵敏度和PCE性能，因为这两个参数往往是相互对立的。因此，动态系统需要具有利用MPPT技术在较大范围内动态跟踪可用能量的能力［73-78］。所有的MPPT技术都有一个共同的要求，就是测量输入功率。然而，这在超低功率环境中并不是一项简单的事情，因为这个功能不可避免地会消耗更多的电能，并有可能进一步降低系统的PCE效率，这也是为什么在被收集能量非常低的情况下，通常很难确定MPPT电路是否有使用价值的原因。关于这一专题，参考文献［79］提出了一种创新技术，介绍了如何通过监测复制和空载的通用能量采集器（RF-DC转换器）的输出DC开路电压，有效、动态地跟踪标签接收到的输入功率。CMOS RF-DC转换器的典型结构是一系列级联倍压器，即经典的两级Dickson电荷泵［80］。达到系统要求的灵敏度功率值必需使用多级电荷泵。此外，在给定输入功率值Pin时，电路PCE性能通常是最大值，Pin取值非常接近或在大多数情况下就是灵敏度功率值。系统使输出DC电压保持固定，通常使用最大允许电压。但是，如果输出DC电压恒定，并且级数NoS保持不变，则随着输入功率变高，电路不再是最理想状态，能效将会降低。如图5所示，这是一个基于6级RF-DC转换器的系统，射频功率分为三个等级：P1 = 18 dBm（灵敏度功率值），P2 = 12 dBm和P3 = 6 dBm。
