Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

A Double Input RF Energy Harvesting Circuit Using Wilkinson Power Combiner and DC Load Analysis of the Circuit

Yıl 2019, Cilt: 10 Sayı: 1, 68 - 72, 29.07.2019
https://doi.org/10.29048/makufebed.550977

Öz

The signals are emitted from the wireless
communication systems to the environment at many frequencies. Energy harvesting
is the process of converting the the existing signals to the direct current and
voltage by taking the energy. In this study, we designed an energy harvesting
circuit using Wilkinson power combiner. The proposed circuit; combines received
power from two input arms, and then transmits to the Greinacher Rectifier
circuit. The central frequency of the design was selected as 2.45 GHz to cover
the ISM band. In the study, input power-efficiency and input power-output
voltage analysis of the designed circuit were performed. In addition, these
analyzes were repeated according to the changing values of the load resistance.
After all, the best performance; for 9 dBm input power and 200 Ohm load
resistance; approximately 68% of the total conversion efficiency and 1Volt
output voltage was obtained.

Kaynakça

  • Chaour, I., Fakhfakh, A., Kanoun, O. (2017). Enhanced pas-sive RF-DC converter circuit efficiency for low RF energy harvesting. Sensors, 17(3): 546.
  • Gozel, M. A., Kahriman, M., Kasar, O. (2019). Design of an efficiency-enhanced Greinacher rectifier operating in the GSM 1800 band by using rat-race coupler for RF energy harvesting applications. International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, 29(1): 1-8. doi:10.1002/mmce.21621
  • Kasar, O., Gozel, M. A., Kahriman, M. (2018). Broadband Wilkinson power divider based on chebyshev impedan-ce transform method. International Advanced Researc-hes and Engineering Journal, 2(3): 299-303.
  • Kasar, O., Kahriman, M., Gozel, M. A. (2019). Application of ultra wideband RF energy harvesting by using multisec-tion Wilkinson power combiner. International Journal of RF and Microwave Computer‐Aided Engineering, 29(1): 1-8. doi:10.1002/mmce.21600
  • Kim, S., Vyas, R., Bito, J., Niotaki, K., Collado, A., Georgiadis, A., Tentzeris, M. M. (2014). Ambient RF energy-harvesting technologies for self-sustainable standalone wireless sensor platforms. Proceedings of the IEEE, 102(11): 1649-1666.
  • Moulay, A., Djerafi, T. (2018). Wilkinson Power Divider With Fixed Width Substrate-Integrated Waveguide Line and a Distributed Isolation Resistance. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 28(2): 114-116.
  • Pozar, D. M. (2005). Microwave Engineering 3e (3rd ed.). USA: John Wiley and Sons,Inc.

Wilkinson Güç Birleştirici Kullanarak İki Girişli RF Enerji Hasatlama Devresi ve DC Yük Analizi

Yıl 2019, Cilt: 10 Sayı: 1, 68 - 72, 29.07.2019
https://doi.org/10.29048/makufebed.550977

Öz

Kablosuz iletişim
sistemlerinden ortama pek çok frekansta sinyaller yayılmaktadır. Enerji
hasatlama, ortamdaki bu anlık olarak var olan sinyallerin enerjisini alarak
doğru akım ve gerilime dönüştürme işidir. Bu çalışmada, Wilkinson güç
birleştirici kullanarak bir enerji hasatlama devresi tasarlanmıştır. Önerilen
devre; iki koldan aldığı sinyalleri birleştirerek Greinacher doğrultma
devresine aktarmaktadır. Tasarımın merkez frekansı; ISM bandını kapsaması için
2,45 GHz olarak seçilmiştir. Tasarlanan devrenin Giriş Gücü-Verim ve Giriş
Gücü-Çıkış gerilimi analizi yapılmıştır. Ayrıca, yük direncinin değişen
değerlerin göre de bu analizler tekrarlanmıştır. Sonuçta en iyi performans; 9
dBm giriş gücü ve 200 Ohm yük direnci için yaklaşık %68 toplam dönüştürme
verimi ve 1 Volt çıkış gerilimi elde edilmiştir.

Kaynakça

  • Chaour, I., Fakhfakh, A., Kanoun, O. (2017). Enhanced pas-sive RF-DC converter circuit efficiency for low RF energy harvesting. Sensors, 17(3): 546.
  • Gozel, M. A., Kahriman, M., Kasar, O. (2019). Design of an efficiency-enhanced Greinacher rectifier operating in the GSM 1800 band by using rat-race coupler for RF energy harvesting applications. International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, 29(1): 1-8. doi:10.1002/mmce.21621
  • Kasar, O., Gozel, M. A., Kahriman, M. (2018). Broadband Wilkinson power divider based on chebyshev impedan-ce transform method. International Advanced Researc-hes and Engineering Journal, 2(3): 299-303.
  • Kasar, O., Kahriman, M., Gozel, M. A. (2019). Application of ultra wideband RF energy harvesting by using multisec-tion Wilkinson power combiner. International Journal of RF and Microwave Computer‐Aided Engineering, 29(1): 1-8. doi:10.1002/mmce.21600
  • Kim, S., Vyas, R., Bito, J., Niotaki, K., Collado, A., Georgiadis, A., Tentzeris, M. M. (2014). Ambient RF energy-harvesting technologies for self-sustainable standalone wireless sensor platforms. Proceedings of the IEEE, 102(11): 1649-1666.
  • Moulay, A., Djerafi, T. (2018). Wilkinson Power Divider With Fixed Width Substrate-Integrated Waveguide Line and a Distributed Isolation Resistance. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 28(2): 114-116.
  • Pozar, D. M. (2005). Microwave Engineering 3e (3rd ed.). USA: John Wiley and Sons,Inc.
Toplam 7 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Ömer Kasar 0000-0003-1859-5236

Mesud Kahriman 0000-0003-0731-0936

Mahmut Ahmet Gözel 0000-0002-0360-7188

Yayımlanma Tarihi 29 Temmuz 2019
Kabul Tarihi 27 Mayıs 2019
Yayımlandığı Sayı Yıl 2019 Cilt: 10 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Kasar, Ö., Kahriman, M., & Gözel, M. A. (2019). Wilkinson Güç Birleştirici Kullanarak İki Girişli RF Enerji Hasatlama Devresi ve DC Yük Analizi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(1), 68-72. https://doi.org/10.29048/makufebed.550977