Antenna-Rectifier Co-design
Proprietas rectennarum sequentium topologiam EG in Figura 2 est, quod antenna recta rectificanti aequatur, quam vexillum 50Ω, quod requirit extenuando vel eliminando ambitum parem ad potentiam rectificantis. Haec sectio commoda rectennarum SoA cum antennas non-50Ω et rectennas sine reticulis congruentibus recenset.
1. Electrically Parvus Antennae
LC anulus resonans antennae late adhibitae sunt in applicationibus ubi magnitudo systematis critica est. In frequentiis infra 1 GHz, necem facere potest vexillum elementum antennae distributum ad spatium plus occupandi quam altioris magnitudinis systematis, et applicationes ut transceivers plene integrati corpori inserit, praesertim usui antennae electricae parvae pro WPT.
Princeps impedimentum inductivae parvae antennae (prope resonantiae) adhiberi potest ut rectificatum directe coniungat vel cum additamento ornatum capacitivum retis adaptationis. Antennae parvae electrice in WPT cum LP et CP infra relatae sunt 1 GHz utentes antennas Huygens dipole, cum ka=0.645, dum ka=5.91 in dipole normali (ka=2πr/λ0).
2. Antennae Rectifier conjugatus
Impedimentum inputationis diodae typicum valde capacitivum est, ideo antenna inductiva requiritur ad impedimentum coniugatum consequendum. Ob impedimentum capacitivum capitis dissecti, antennae inductivae altae in RFID textibus late adhibitae sunt. Antennae dipole nuper factae sunt inclinatio in antennae RFID implicatae, exhibens impedimentum altum (resistentiam et reactionem) prope sonoram frequentiam.
Antennae inductivae dipole adhibitae sunt ad aequandum capacitatem rectificatoris in strophio frequentia faenore. In antenna plicato dipole, duplicata lineola (plicatio dipole) impedimentum transformantis agit, consilium impeditae antennae praealtae impedimenti praebens. Vel, studium pascendi responsabilis est ad inductivum reactivum augendum et ad impedimentum actuale. Complicatio multiplex biplicata dipoli elementa cum baculis arcuatis radialibus inaequalis formatur antennae altae duplicem latitudinem impedimenti altae. Figura 4 nonnulla ostendit antennas coniugatas rectificans relatas.
Figure 4
Radialis notae in RFEH et WPT
In exemplari Friisensi, potentia PRX ab antenna in distantia d ab transmittente recepta est directa functione recipientis et quaestus transmissionis (GRX, GTX).
Antennae directivitas principalis lobi et polarisation directe incursum moles potentiae ex unda incidenti. Antennae radiorum notae sunt parametri clavis, qui inter ambientem RFEH et WPT distinguunt (Figura 5). Cum in utroque applicatione medium propagationis ignotum esse potest et effectus eius in unda recepta considerari debet, cognitio antennae tradendae uti potest. Tabula 3 designat clavem parametri in hac sectione tractatam earumque applicabilitatem ad RFEH et WPT.
Figure 5
1. Directivity et Lucrum
In plerisque applicationibus RFEH et WPT, supponitur quod collector directionem radiorum incidentium nesciat nec lineae visus (LOS) est. In hoc opere multiplex antennae designationes et locamenta quaesita sunt ut maximize vim receptam ab ignoto fonte, independens praecipui alignment lobi inter transmittentem et recipientem, explorata sunt.
Antennae omnidirectionales late in RFEH environmental rectennae adhibitae sunt. In litteris, PSD secundum antennae propensionem variat. Attamen varietas potentiae explicata non est, ideo non potest determinare utrum variatio fiat ex radiorum exemplaris antennae vel propter misparem polarizationem.
Praeter applicationes RFEH, antennas directionales summus lucrum et vestitus divulgati sunt pro Proin WPT ut collectionem efficientiam humilis RF potentiae densitatis emendare vel propagationis damna superare. Yagi-Uda rectenna vestit, bowtie vestit, gyros vestit, Vivaldi arcte copulat vestit, CPW CP vestit, et panni vestit sunt inter exsecutiones scalabiles rectenna quae augere possunt densitatem incidentem sub quadam area. Aliae aditus ad meliorem antennae lucrum includunt substratae technologiae integrae waveguide (SIW) technologiae in proin ac millimetre undarum vinculis, specificis ad WPT. Sed summus quaestus rectennas angustiis ambagibus insignit, undas recipiendo in directiones arbitrarias inhabilis. Investigationes in numero antennae elementorum et portuum concluduntur directivitatem superiorem non respondere superiori potentiae messae in ambiente RFEH, assumendo tres dimensivas incidentes arbitrariae; hoc comprobatum est per mensuras agri in ambitibus urbanis. Summus quaestus vestit ad WPT applicationes limitari potest.
Beneficia transferre antennas altae lucri arbitrariae RFEHs, solutiones sarcinae vel layouts adhibentur ad solutionem directivity superandae. Antennae wristband duplicem-panniculum proponitur ad industriam messem ab ambiente Wi-Fi RFEHs in duas partes. Antennae cellulares RFEH ambientes etiam designantur ut 3D pixides et impressae vel adhaeserunt superficiebus externis ad aream systematis redigendi et multi-directionales messes efficiunt. structurae cubicae rectennae exhibent altiorem probabilitatem energiae receptionis in ambiente RFEHs.
Emendationes ad antennae designandum ad beamwidth augendam, inclusa elementorum commissura parasitica auxiliaribus, facta sunt ut emendare WPT ad 2.4 GHz, 4 1 vestit. Propositum etiam est A 6 GHz reticulum antennae cum multiplici trabis regionum, ostendens plures trabes per portum. Multi-portus, superficies multi-rectifier rectennas et industria antennas colligens cum omnidirectionali radiorum exemplarium, pro multi-directionalibus et multi-polarizatis RFEH propositae sunt. Multi rectificatores cum matrices exserentes et antennae multi-portus vestit etiam propositae sunt pro magno lucro, multi-directional industria meti.
In summa, cum antennae summus quaestus praeponuntur ut meliorem vim ex densitatibus RF demissam colligit, acceptores valde directionales non possunt esse ideales in applicationibus ubi directionis transfusor ignota est (eg, ambiens RFEH vel WPT per ignotas vias propagationis). In hoc opere multiplex radius aditus proponuntur pro multi-directionali summo lucro WPT et RFEH.
2. Antennae Polarizationis
Antennae polarizationis motum vectoris campi electrica relativum ad antennae propagationis directionem describit. Mismatches polarizationes reducere possunt ad transmissionem reductam/receptionem inter antennas etiam cum lobi principalis directiones perpenduntur. Exempli gratia, si antenna verticalis LP pro transmissione adhibeatur et antenna horizontalis LP ad receptionem adhibeatur, nulla potentia recipietur. In hac sectione nuntiaverunt methodos ad efficientiam wireless receptionis maximizandi et ad damna mismatchdendi polarizationem vitandas recensentur. Summam architecturae rectennae propositae quoad polarizationem in Figura 6 datur et exemplum SoA datur in Tabula 4 .
Figure 6
In communicationibus cellularibus, linearis polarizationis alignment inter stationes basin et telephona mobile abhorret ad fiendam, ergo antennae statio basi designatae sunt ut dual-polarized vel multi- polarizatae ad vitandas damna mismatched polarizationis. Nihilominus, variatio polarizationis fluctuum LP propter multipathum effectuum problema insoluta manet. Ex assumptione stationum mobilium basium multi- polarizatarum, antennae cellulosae RFEH ut antennae LP dispositae sunt.
CP rectennas maxime adhibentur in WPT quia relative repugnant mismatch. CP antennae CP radialem eandem gyrationis directionem (sinistratam vel dextera manu CP) recipere possunt praeter omnes fluctus LP sine detrimento. Quoquo modo, antenna CP transmittit et LP antennae cum 3 dB damno (50% potentiae amissae accipit). CP rectennas referuntur aptas esse 900 MHz et 2.4 GHz et 5.8 GHz industriales, scientifica, et vincula medica necnon fluctus millimetri. In RFEH fluctuum arbitrio polarizatorum, diversitas polarizationis potentialem solutionem ad damna mismatched polarizationis repraesentat.
Plena copiae variarum polarizationis, etiam multi-polarizationis notae, proposita est ad dispendia mixturae polarizationis penitus superanda, ut collectionem fluctuum utriusque CP et LP, ubi duo elementa orthogonalia LP dual-polarizata omnia LP et CP undas efficaciter recipiunt. Ad hoc illustrandum, verticales et horizontales voltagenum rete (VV et VH) constantes manent respectu anguli polarisationis;
CP electro unda "E" campus electricus, ubi potestas bis (semel per unitatem colligitur), ita plene recipiens CP componentem ac superans 3 dB polarizationem mismatch iacturam facit;
Denique, per DC iuncturam, fluctus incidentes arbitrariae polarizationis recipi possunt. Figura 7 geometria relata plene ostendit rectenna polarizata.
Figure 7
In summa, in applicationibus WPT cum commeatus potestate dedicatis praefertur CP quod efficientiam WPT melioris respectu anguli antennae polarizationis. E contra, in multi-fonte acquisitione, praesertim ex fontibus ambientibus, antennae plene polarizatae altiorem receptionem et maximam portabilitatem melius consequi possunt; multi-portus/multi rectificatores architecturae ad RF vel DC vim plene polarizandam coniungendam requiruntur.
Summarium
Haec charta recentem progressum in antennae ratione RFEH et WPT recenset, et vexillum antennae designationis pro RFEH et WPT proposuit quae in prioribus litteris proposita non sunt. Tres antennae fundamentales requiruntur ad RF-ad-DC assequendum necessarias efficientiam notatae sunt:
1. Impedimentum antennae rectificans bandae pro RFEH et WPT vincula foenore;
2. Praecipua alignment lobo inter transmittentem et receptorem in WPT ex dedicato feed;
3. Polarizatio congruens inter rectennae et fluctus incidentes cujuscumque anguli et positionis.
Impedimento nititur, rectennas in 50Ω et rectificans rectennas coniugatas collocantur, cum umbilico de impedimento matching inter vincula et sarcinas et efficientiam cuiusque methodi congruentis.
Radiatio characteres SoA rectennas e prospectu directivity et polarizationis recognitae sunt. Methodi ad quaestum emendandum a beamformando et fasciculo ad vincendum angustam latitudinem discutiuntur. Denique CP rectennas pro WPT recensentur, una cum variis instrumentis ad recipiendam polarizationem independens acceptionem pro WPT et RFEH.
Ut plura de antennas discas, vide sis:
Post tempus: Aug-16-2024
