Revision: An Efficient Broadband Slotted Rectenna for Wireless Power Transfer at LTE Band

Se presenta una rectena slotted con su antena ranurada y un circuito rectificador, su diseño permite un ancho de banda de 2,0 GHz a 3,1 GHz y una eficiencia máxima del 70\% a 2,5 GHz a una potencia de entrada de 5 dBm

El sistema WPT (Wireless Power Transfer) basado en una rectenna slotted eficiente y de banda ancha, ofrece un diseño compacto que facilita la captura de energía RF en la banda LTE-2300/2500. Este sistema se compone de una antena de radiación de slots anulares combinada con un plano de tierra ranurado y un circuito rectificador eficiente. 

Funciona en fases que incluyen la captación de señales RF, su conversión a energía DC, y la entrega de esta energía a un dispositivo electrónico. El hardware clave incluye la antena slotted y un rectificador de diodos Schottky, que logran una eficiencia de conversión RF-DC del 70% bajo 5 dBm de potencia de entrada.

Para el diseño, se utilizó una metodología de simulación y experimentación, comparando varias geometrías de antena y redes de adaptación de impedancia. Los resultados muestran que el sistema mantiene una alta eficiencia en un rango amplio de cargas y niveles de potencia de entrada, siendo adecuado para dispositivos de baja potencia en el IoT. Conceptos teóricos como la red de adaptación dual-stub y la distribución de corriente en la superficie del parche se destacan. Las aplicaciones mencionadas para WPT incluyen la recarga inalámbrica de dispositivos electrónicos en la banda LTE.

Este microensayo ofrece una visión condensada de cómo un diseño óptimo de rectenna puede mejorar significativamente la eficiencia y aplicabilidad de sistemas WPT en aplicaciones modernas como el IoT

 Se presenta una antena rectificadora (rectenna) compacta y de banda ancha que consta de una novedosa antena ranurada y un circuito rectificador eficiente para la transferencia de energía inalámbrica en la banda LTE-2300/2500.

El potencial del IOT

Se propone una nueva red de adaptación de doble ramal de banda ancha para maximizar la transmisión de energía inalámbrica y mejorar la confiabilidad del rectificador cuando la potencia de entrada y la carga varían

OBRAS COMPARACIONES ENTRE LA RECTENNA PROPUESTA Y ALGUNAS RELACION

Las ranuras rectangulares y anulares en el parche de radiación han reducido significativamente la dimensión de la antena y han mejorado su rendimiento en términos de ancho de banda y coeficiente de reflexión.

Definciom de rectena

estructura

La configuración del rectificador (a) la topología del diseño del rectificador y (b) el rectificador fabricado.

Parametros

la antena receptora propuesta funciona bien en la banda LTE con un amplio ancho de banda de 2,0 GHz a 3,1 GHz

La eficiencia máxima de la rectina propuesta alcanza el 70% a 2,5 GHz con una potencia de entrada de 5 dBm. Además, la rectenna mantiene una conversión de potencia relativamente eficiente cuando la carga varía en un amplio rango de 2 kΩ a 20 kΩ

 

PARÁMETROS SIMULADOS DETALLADOS DE LA ANTENA PROPUESTA CON dirferentes parches [16]

Bibliografia

[1] Y. Shi, Y. Fan, Y. Li, L. Yang, and M. Wang, “An efficient broadband slotted rectenna for wireless power transfer at LTE band,” IEEE Trans Antennas Propag, vol. 67, no. 2, pp. 814–822, Feb. 2019, doi: 10.1109/TAP.2018.2882632.