Enerji hasatlama sistemleri günümüzde yeni bir enerji kaynağı olarak
adlandırılmakta ve ortamda bulunan mevcut elektromanyetik enerjinin
kullanılmasını hedeflemektedir. Enerji hasatlama sistemleri, düşük güç
tüketimine sahip cihazlar için etkili bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Bu
sistemlerinin temel amacı, düşük güç tüketimine sahip haberleşme sistemleri
(ZigBee teknolojileri ve Kablosuz sensör ağları) ile birlikte kullanılıp
batarya ömrünü uzatmaktır. Bu sistemlerin temel bileşenleri şunlardır: (1)
minyatür anten ve (2) yüksek verimli doğrultucu devresi. Birinci bileşen
ortamdaki RF dalgalarını toplarken, ikincisi ise toplanan RF enerjisini
doğrultarak DC'ye çevirir.Bu çalışmada 2.4GHz ve 2.7GHz frekanslarında çalışan
çift bandlı Greinacher doğrultucu devre tasarımı önerilmiştir. Uyumlandırma
katında L-C ve mikroşerit Stub yapıları kullanılmıştır. Greinacher doğrultucu
devresinin simetrik yapısı, diyotlar tarafından üretilen harmoniğin azalmasına
yardımcı olmaktadır. Yapılan simülasyon sonuçlarına göre, 10dBm giriş gücüne
karşılık çıkışta 100 Kohm’luk yük direncinde 4,023V’luk bir DC gerilim elde
edilmiştir. 0dBm’lik giriş gücünde ise LTE frekansında 100ohm ile 100Kohm
arasında değişen yük dirençlerinde -5 ile -15dBm arasında güç değerleri elde
edilmiştir. Doğrultucudan elde edilen DC gerilim kullanılarak düşük güç
tüketimine sahip sensörler ve sensör ağları beslenebilir ya da DC gerilim
depolanarak pil ömrü uzatılabilir.
RF Enerji Hasatlama Kablosuz Enerji Transferi RF Doğrultucu Greinacher Doğrultucu Devre schotky diyot
Harvester systems are seen as an effective solution method for low power
consumption circuits. These systems can be used with low power consumption
communication system (ZigBee and wireless sensors) to extend the battery life.
These systems are consist of: (a) a miniaturized antenna, (b) a high
performance rectifier circuit. The first component gathers
the RF signals in environment while the second component rectifies the signals
to a DC current. Herein, design of a dual band Greinacher rectifier circuit for
2.4 and 2.7 GHz applications is studied. L-C type circuits and microstrip stub
structures are used for matching layer. The symmetrical structure of
Greincacher rectifier provides reduction in harmonics of diodes. As it can be
seen from simulation results, for an input power of 10 dBm a voltage of 4.02V
DC voltage on a 100 Kohm load resistor, and for an input power of 0 dBm with a
variable load resistor of 100-100K ohm -5~15 dBm is obtained. Designs and
specifications were obtained by simulations performed in AWRsoftware. Thus, by
using the DC voltage that is rectified by the RF harvester it is possible to
supply low power sensors or extend the battery life of the systems.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Engineering, Electrical Engineering |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Publication Date | June 23, 2018 |
Submission Date | February 17, 2018 |
Acceptance Date | June 18, 2018 |
Published in Issue | Year 2018 |