Qu'est-ce que la récupération d'énergie RF ? Nous l'abordons brièvement ci-dessous. Cependant, la technologie de récupération d'énergie gagne en popularité et devient une technologie clé qui élargit l'utilisation et les perspectives de l'IoT, enrichit la vie et renforce la résilience sociale.
Qu'est-ce que la récupération d'énergie RF ?
La récupération d'énergie par radiofréquence (RFEH) est un moyen d'extraire l'énergie du champ électromagnétique (EM) et de la transformer en énergie électrique (tensions et courants). Voyons maintenant ce qu'est la RF et si l'énergie RF est renouvelable.
Quel type d'énergie est la RF ? L'énergie RF est-elle renouvelable ?
Le rayonnement électromagnétique est composé de ondes d'énergie électrique et magnétique qui se déplacent à la vitesse de la lumière dans l'espace. L'ensemble des différents types d'énergie électromagnétique constitue le spectre de l'énergie électromagnétique. Les ondes radio et les micro-ondes émises par les antennes en sont un exemple. On les appelle radiofréquences, ou énergie RF, ou rayonnement dans son ensemble.
Les ondes RF d'une antenne proviennent du mouvement des charges électriques à l'intérieur de l'antenne. La longueur d'onde et la fréquence sont deux termes qui peuvent être utilisés pour décrire les ondes électromagnétiques. La longueur d'onde indique la distance parcourue par une onde électromagnétique lors d'un cycle complet, et la fréquence indique le nombre d'ondes électromagnétiques qui passent en un point donné en une seconde. La plupart du temps, la fréquence d'un signal RF est exprimée en hertz (Hz). Un mégahertz (MHz) équivaut à un million de fois par seconde.
Les meilleurs des énergies renouvelables La source serait les signaux RF utilisés dans les systèmes de communication sans fil. L'énergie provient des vibrations, de la lumière et de la chaleur. Ensuite, découvrons le fonctionnement de la récupération d'énergie RF.
Comment fonctionne la récupération d’énergie RF ?
La récolte RF est le processus de attirer l'énergie RF dans un appareil électronique. La récupération RF est différente des autres méthodes d’obtention d’énergie car elle peut extraire l’énergie de l’air.
Les RF peuvent être captées à partir de plaques métalliques en plaçant une antenne dipôle (une bobine de fil) de chaque côté. Cela crée deux bobines de charges opposées, qui produisent à leur tour un courant. La technologie de captage RF, si elle est bien conçue, élimine le besoin de prises, de cordons et de piles. De plus, elle pourrait contribuer à garantir que les petits appareils ne tombent jamais en panne d'énergie.
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Qu'est-ce que la conception d'un circuit de récupération d'énergie RF ?
Un circuit RF-EH typique comprend une antenne, un module de conversion d'énergie, un réseau d'adaptation et une charge. Le système de redresseur est composé d'un redresseur, d'un filtre d'entrée RF, d'une antenne et d'un réseau d'adaptation d'impédance. Cela devrait vous aider à comprendre la conception d'un circuit de récupération d'énergie RF.
Qu'est-ce qu'une antenne de récupération d'énergie RF ?
L'antenne patch, l'antenne à fente, l'antenne F inversée modifiée et l'antenne à résonateur diélectrique sont toutes des structures d'antenne de base qui peuvent être utilisées pour la récupération d'énergie RF.
1. Antenne patch
La zone de couverture d'une antenne patch est courbé, et lorsqu'elle est accrochée au mur, elle peut couvrir une zone de 30 à 180 degrés. Ce type d'antenne est généralement suffisamment petit et léger pour être accroché au mur. Elle est généralement fabriquée en plastique blanc ou noir pour être discrète. De plus, le boîtier en plastique protège l'ensemble et facilite son assemblage.
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2. Antenne à fente
Une antenne à fente est un type d'antenne avec un ouverture découpée dans un conducteur métallique Jusqu'à une certaine taille. Elle est alimentée par une ligne de transmission à deux fils ou un câble coaxial. La gamme de fréquences de ces antennes s'étend de 300 MHz à 30 GHz. Une antenne à fente horizontale fournit un signal polarisé verticalement. Un signal polarisé horizontalement, quant à lui, traverse une antenne à fente verticale.
3. Antenne F inversée
Une antenne en F inversé est un type d'antenne utilisé pour la communication sans fil, principalement aux fréquences UHF et micro-ondes. Il est constitué d'une seule antenne parallèle à un plan de masse et reliée à la terre à une extrémité. L'antenne est alimentée par un point situé entre l'extrémité mise à la terre et l'autre extrémité. Sa conception est supérieure à un simple monopôle à deux égards : l'antenne est plus courte et plus petite, ce qui lui permet de s'intégrer dans le boîtier d'un appareil mobile ; et le concepteur peut adapter son impédance au circuit d'alimentation, ce qui lui permet de rayonner efficacement sans nécessiter de composants supplémentaires. Vous avez maintenant compris ce qu'est une antenne de récupération d'énergie RF. Découvrons maintenant les composants d'un module de récupération d'énergie RF.
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Que sont les composants du module de récupération d’énergie RF ?
La radiofréquence est l'acronyme de RF. Un module émetteur-récepteur RF ne peut fonctionner qu'en paire, ce qui signifie qu'il nécessite un émetteur et un récepteur pour envoyer et recevoir des données. Comme un émetteur ne peut qu'envoyer des informations et qu'un récepteur ne peut que les recevoir, les données ne peuvent circuler que d'un bout à l'autre. Elles ne peuvent pas circuler d'un bout à l'autre. Le module émetteur comporte trois broches : Vcc, Din et terre. Il y a quatre broches sur le module récepteur : Vcc, Dout, Linear out et Ground.
Les modules encodeur et décodeur ne sont pas nécessaires au fonctionnement des modules RF. Placez la broche DIN de l'émetteur à l'état haut, et la broche Dout du récepteur à l'état haut. Cependant, cette méthode présente un inconvénient majeur : côté émetteur, vous ne pouvez avoir qu'un seul bouton, et côté récepteur, une seule sortie.
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Quelles sont les applications de récupération d’énergie RF ?
Tout équipement de transmission radio peut être considéré comme une source de récupération d'énergie RF. La gamme de fréquences et la puissance de fonctionnement de l'émetteur sont déterminées par l'application. Les stations de base mobiles, les stations de radiodiffusion, la télédiffusion, les satellites, les émetteurs de réseaux locaux sans fil (Wi-Fi) et les appareils mobiles sont les sources d'ondes radio les plus courantes. Les applications de récupération d'énergie RF sont :
- Source d'alimentation sans piles.
- Étiquettes RF pour le shopping.
- Applications pour les lumières intelligentes.
- La technologie ZigBee est utilisée pour les interrupteurs domotiques intelligents.
- Applications pour l'Internet des objets.
- Recharge les appareils
- Les capteurs intelligents ont besoin d’un moyen d’obtenir de l’énergie.
- Simple à réaliser et peu coûteux.
- Mise en œuvre plus facile.
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Que signifie IC de récupération d'énergie RF ?
Le circuit intégré de récupération d'énergie RF est un circuit intégré Gestionnaire d'énergie ambiante (AEM) qui peut extraire du courant continu (CC) d'un générateur, un micro-turbine générateur, ou toute autre entrée RF haute fréquence tout en stockant également l'énergie dans un élément rechargeable et en fournissant au système deux régulés indépendants tensionsLe récupérateur RF est destiné à augmenter la durée de vie de la batterie et à éliminer à terme le principal élément de stockage d'énergie dans une large gamme d'applications sans fil, notamment la surveillance industrielle, la domotique, les transports et l'agriculture intelligente.
Afin d'optimiser la récupération d'énergie, le circuit intégré offre une interface efficace entre une source d'antenne redresseuse RF ultra-faible consommation (rectenna) et une micro-batterie. Pour obtenir un courant d'alimentation nominal, le circuit intégré de récupération d'énergie utilise un circuit à faible consommation de courant, une commande de grille sans chevauchement et une source de courant sous-seuil. Ensuite, vous devez également vous intéresser à la capture de l'énergie RF.
Comment capturer l’énergie RF ?
L'histoire de la récupération d'énergie RF dans l'espace remonte à la fin des années 1950, avec le développement d'un système d'hélicoptère propulsé par micro-ondes. Plus tard, la récupération d'énergie, ou consommation d'énergie, a été définie comme une stratégie de récupération d'énergie de l'environnement extérieur par divers procédés tels que la conversion thermoélectrique, la stimulation vibratoire, la conversion de l'énergie solaire et les gradients de pression. L'énergie RF est captée en premier lieu. collecter les ondes RF dans la zone avec des antennes à haut rendement et à gain élevé, puis en les convertissant en tension continue grâce à des circuits redresseurs. Les antennes redresseuses sont un autre nom pour les récupérateurs d'énergie RF (antennes de redressement). Les principaux composants d'un système de récupération d'énergie RF sont l'antenne et le circuit redresseur, qui convertit la puissance RF, ou courant alternatif (CA), en courant continu (CC).
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Qu'est-ce qui bloque l'énergie RF ?
Avez-vous déjà remarqué que lorsque vous conduisez dans un tunnel ou un parking souterrain, vous perdez la réception de votre autoradio ou de votre téléphone portable ? Qu'est-ce qui bloque l'énergie RF et qu'est-ce qui lui permet de circuler facilement ? Selon l'épaisseur et la nature du matériau, celui-ci peut bloquer ou interférer avec les ondes radio. La feuille d'aluminium et d'autres métaux conducteurs d'électricité comme le cuivre peuvent réfléchir et absorber les ondes radio, interférant ainsi avec leur transmission. Voici quelques-uns des meilleurs matériaux de blindage RF : Maillechort, acier, mu-métal, acier pré-étamé, tissus conducteurs et élastomères conducteurs.
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