Så, vad är RF-energiskörd? Det hela diskuteras kort nedan i artikeln; Men energiskördsteknik vinner dragkraft som en möjliggörande teknik som breddar användningen och utsikterna för IoT-användning, berikar liv och förbättrar den sociala motståndskraften.
Vad är RF Energy Harvesting?
Radiofrequency energy harvesting, eller RFEH, är ett sätt att hämta energi från det elektromagnetiska (EM) fältet och lägga den i den elektriska domänen (dvs. i spänningar och strömmar). Efter detta, låt oss se vilken typ av energi som är RF och är RF-energi förnybar.
Vilken typ av energi är RF? Är RF-energi förnybar?
Elektromagnetisk strålning består av vågor av elektrisk och magnetisk energi som rör sig med ljusets hastighet genom rymden. Alla de olika typerna av elektromagnetisk energi kallas spektrum av elektromagnetisk energi. En typ av elektromagnetisk energi är radiovågor och mikrovågor som antenner skickar ut. De kallas radiofrekvens- eller RF-energi eller strålning som helhet.
Antennens RF-vågor kommer från rörelsen av elektriska laddningar inuti antennen. Våglängd och frekvens är två saker som kan användas för att beskriva elektromagnetiska vågor. Våglängden är hur långt en elektromagnetisk våg färdas i en hel cykel, och frekvensen är hur många elektromagnetiska vågor som passerar en viss punkt på en sekund. För det mesta ges frekvensen för en RF-signal i hertz, Hz. En megahertz, MHz, är lika med en miljon gånger per sekund.
Det bästa förnybar energi källan skulle vara RF-signalerna som används i trådlösa kommunikationssystem. Energi kommer från vibrationer, ljus och värme. Efter detta, låt oss lära oss hur RF-energiskörd fungerar.
Hur fungerar RF Energy Harvesting?
RF-skörd är processen för drar RF-energi in i en elektronisk enhet. RF-skörd skiljer sig från andra sätt att få ström eftersom det kan dra energi ur luften.
RF kan samlas in från metallplattor genom att sätta en dipolantenn (en trådspole) på varje sida. Detta ger upphov till två spolar med motsatta laddningar, som i sin tur skapar en ström. RF-skördningsteknik eliminerar behovet av pluggar, sladdar och batterier om det görs rätt. Det kan också hjälpa till att se till att små enheter aldrig får slut på ström.
Läs också: 5 metoder för solenergiskörd
Vad är RF Energy Harvesting Circuit Design?
En antenn, en energiomvandlingsmodul, ett matchande nätverk och en last är de delar som utgör en typisk RF-EH-krets. Rektennsystemet bestod av en likriktare, ett RF-ingångsfilter, en antenn och ett impedansmatchande nätverk. Detta borde ha hjälpt dig att förstå kretsdesign för RF-energiskörd.
Vad är RF Energy Harvesting Antenn?
Patchantennen, slotantennen, den modifierade inverterade F-antennen och den dielektriska resonatorantennen är alla grundläggande antennstrukturer som kan användas för RF-energiskörd.
1. Patch-antenn
En patchantenns täckningsområde är krökt, och när den hängs på en vägg kan den täcka ett område som är 30 till 180 grader brett. Denna typ av antenn är vanligtvis liten och lätt nog att hänga på en vägg. Den är oftast gjord av vit eller svart plast så att den inte sticker ut. Dessutom förhindrar plastfodralet att enheten skadas och gör den enkel att sätta ihop.
Se även: Fördelar och nackdelar med tidvattenenergi
2. Slotantenn
En slotantenn är en typ av antenn med en öppningssnitt i en metallledare till en viss storlek. Den drivs av en tvåtrådig transmissionsledning eller koaxialkabel. Frekvensområdet för dessa antenner är från 300 MHz till 30 GHz. En horisontell slitsantenn ger en vertikalt polariserad signal. Medan en signal som är horisontellt polariserad går genom en vertikal slitsantenn.
3. Inverterad F-antenn
En inverterad-F-antenn är en typ av antenn används för trådlös kommunikation, mestadels vid UHF och mikrovågsfrekvenser. Den består av en enda antenn som går parallellt med ett jordplan och är ansluten till marken i ena änden. Antennen får sin kraft från en punkt mellan den jordade änden och den andra änden. Designen är bättre än en enkel monopol på två sätt: antennen är kortare och mindre, så den kan passa inuti en mobil enhets hölje, och designern kan matcha dess impedans till matningskretsen, så att den kan utstråla effekt effektivt utan behov av extra matchande delar. Med detta borde du ha förstått antenner för RF-energiskörd. Låt oss nu också utforska RF-energiskördsmodulens komponenter.
Läs också: Allt om bränslecellsfördelar
Vad är komponenter för RF Energy Harvesting Module?
Radio Frequency är vad RF står för. En RF-sändtagaremodul kan bara fungera som en del av ett par, vilket innebär att den behöver både en sändare och en mottagare för att skicka och ta emot data. Eftersom en sändare bara kan skicka information och en mottagare bara kan ta emot den, kan data bara gå från ena änden till den andra. Det kan inte gå från ena änden till den andra. Det finns tre stift på sändarmodulen: Vcc, Din och jord. Det finns fyra stift på mottagarmodulen: Vcc, Dout, Linear out och Ground.
Encoder- och Decoder-moduler är inte nödvändiga för att RF-modulerna ska fungera. Gör Din-stiftet på sändaren högt, och Dout-stiftet på mottagaren blir också högt. Men denna metod har en stor nackdel. På avsändarsidan kan du bara ha en knapp och på mottagarsidan kan du bara ha en utgång.
Se även: Vad är gröna obligationer och varför allt väsen?
Vad är RF Energy Harvesting-applikationer?
Vilken radiosändande utrustning som helst kan betraktas som en källa för RF-energiskörd. Sändarens frekvensområde och driftseffekt bestäms av applikationen. Mobila basstationer, radiosändningsstationer, TV-sändningar, satelliter, trådlösa LAN-sändare (Wi-Fi) och mobila enheter är de vanligaste radiovågskällorna. Applikationerna för RF-energiskörd är:
- Strömkälla utan batterier.
- RF-taggar för shopping.
- Applikationer för smarta lampor.
- ZigBee-tekniken används för hemautomationsbrytare som är smarta.
- Applikationer för Internet of Things.
- Laddar enheter
- Smarta sensorer behöver ett sätt att få ström.
- Enkel att göra och billig.
- Enklare implementering.
Se även: 5 metoder för solenergiskörd
Vad betyder RF Energy Harvesting IC?
RF Energy Harvesting IC är en inbyggd Ambient Energy Manager (AEM) som kan extrahera likström (DC) från en generator, en mikroturbin generator, eller någon annan högfrekvent RF-ingång samtidigt som den lagrar energi i ett uppladdningsbart element och förser systemet med två oberoende reglerade spänningar. RF-skördaren är avsedd att öka batteriets livslängd och så småningom eliminera det viktigaste energilagringselementet i ett brett utbud av trådlösa applikationer, inklusive industriell övervakning, hemautomation, transport och smart jordbruk.
Med syftet att maximera kraftuttaget tillhandahåller IC:en ett effektivt gränssnitt mellan en RF-likriktarantennkälla (rectenna) med ultralåg effekt och ett mikrobatteri. För att uppnå en nominell försörjningsström använder energiskördarens IC strömförsvagade kretsar, en icke-överlappande grinddrift och en strömkälla under tröskelvärdet. Efter detta måste du också vara nyfiken på hur du fångar upp RF-energi.
Hur fångar du RF-energi?
Historien om RF-kraftsrensning i fritt utrymme går tillbaka till slutet av 1950-talet när ett mikrovågsdrivet helikoptersystem utvecklades. Senare definierades kraftutvinning eller energikonsumtion som en strategi för att skörda energi från den yttre miljön med hjälp av olika processer såsom termoelektrisk omvandling, vibrationsstimulering, solenergiomvandling och tryckgradienter. RF-energi fångas upp av först samla in RF-vågorna i området med högeffektiva antenner med hög förstärkning och sedan omvandla dem till likspänning med likriktarkretsar. Rektenner är ett annat namn för RF-energiskördare (likriktande antenner). Huvudkomponenterna för ett RF-kraftavverkningssystem är antennen och likriktarkretsen, som omvandlar RF-effekt eller växelström (AC) till likström (DC).
Läs också: Attraherar solenergilampor buggar?
Vad blockerar RF-energi?
Har du någonsin observerat att när du kör in i en tunnel eller ett underjordiskt parkeringsgarage tappar du mottagningen på din bilradio eller mobiltelefon? Vad blockerar RF-energi och vad gör att de enkelt kan färdas igenom? Beroende på ett materials tjocklek och karaktär kan det blockera eller störa radiovågor. Aluminiumfolie och andra elektriskt ledande metaller som koppar kan reflektera och absorbera radiovågor och störa deras överföring. Några bästa RF-avskärmningsmaterial är Nysilver, stål, mu-metall, förtennpläterat stålledande tyger och ledande elastomerer.
Rekommenderas: Vad är dubbelglassolpaneler?
