عنوان اختراع: یك سیستم برداشت انرژی امواج رادیویی با استفاده از آنتن آرایه ای نامتقارن امپدانس بالا و مدار یكسوساز فاقد شبكه تطبیق امپدانسA RF energy harvesting system using high impedance asymmetric antenna array and a rectifier circuit without impedance matching network

خلاصه اختراع

امروزه با افزایش چشمگیر كاربردهای بی سیم، انرژی امواج فركانس رادیویی (RF) در محیطهای شهری و بین شهری رشد فزاینده ای داشته است. همچنین با توسعه دستگاههای الكترونیكی كم توان مستقل، در طیف گسترده ای از كاربردها برداشت انرژی بی سیم (WEH) و انتقال توان بی سیم (WPT) توجه قابل توجهی داشته است. به همین منظور WEH و WPT به روشی رایج برای تغذیه بی سیم وسایل الكترونیكی كم مصرف و توسعه طول عمر آنها با شارژ یا جایگزینی باتری و صرفه جویی در هزینه های مربوط به تعمیر و نگهداری تبدیل شده است. این اختراع یك سیستم آنتن یكسوساز (Rectenna) را كه متشكل از یك آنتن و یك یكسوساز است با آرایه آنتن نامتقارن امپدانس بالا برای برداشت انرژی بی سیم محیط در باند فركانس Wi-Fi ارائه می دهد. این سیستم بدون استفاده از شبكه های تطبیق امپدانس اجرا شده است كه مبین مزیت قابل توجه سیستم Rectenna اختراعی نسبت به سیستم های موجود است. همچنین عدم به كارگیری شبكه طبیق امپدانس منجر به كم شدن هزینه در رنج وسیعی از سطح توان ورودی و امپدانس بار می شود. ساختار Rectenna بر روی زیرلایه كم هزینه FR4 پیاده سازی شده است. نتایج شبیه سازی و اندازه گیری سیستم نشان می دهد كه Rectenna اختراع شده ویژگی خوبی از لحاظ راندمان تبدیل انرژی RF به dc دارد. بیش از 60٪ راندمان تبدیل RF-dc برای سطوح توان ورودی از 12 تا dBm 21 و امپدانس بار بین 1200 تا Ω 8100 حاصل شده است. سیستم Rectenna اختراع شده به دلیل ساختار ساده و كم هزینه می تواند برای تأمین انرژی بسیاری از وسایل الكترونیكی كم مصرف مناسب باشد.