diseño de un generador de señales autónomo, compacto y eficiente para WPT
un oscilador de antena activa de clase E que opera a 905 MHz y que obtiene la potencia de CC necesaria para su funcionamiento a partir de energía sola
utiliza una antena osciladora activa de 905 MHz alimentada por energía solar como circuito de transmisión inalámbrica de energía, convirtiendo la energía solar en energía de RF.
El circuito propuesto consta de una antena monopolar, células solares y circuitos activos.
presentó una antena activa alimentada por energía solar, cuya principal aplicación es la generación de señales de baliza, utilizando un oscilador de reflexión simple que no estaba optimizado para una alta eficiencia de conversión de CC a RF
a integra células solares flexibles que comparten la superficie del elemento de antena
conexión en paralelo de las células solares para maximizar la corriente disponible y optimizar el rendimiento con baja irradiancia espectral
La optimización del balance armónico para maximizar la eficiencia de conversión de CC a RF del oscilador
El elemento radiante es una antena monopolo
La ganancia de la antena fue de -3,7 dB
La arquitectura del oscilador consiste en un amplificador de clase E con una red de retroalimentación de divisor capacitivo. La frecuencia de operación seleccionada de 905 MHz permite valores relativamente bajos para los componentes inductor y condensador necesarios para el diseño del oscilador. Varias celdas solares se conectan en paralelo para maximizar la corriente disponible y, por lo tanto, alimentar el circuito del oscilador en condiciones de baja irradiancia espectral de luz.
El oscilador presentó una eficiencia medida del 43%, que concuerda con la simulación
diagramas de radiación
simulados obtenidos con ANSYS HFSS
El esquema del circuito oscilador y los valores de los componentes
El ruido de fase del oscilador fue de -114,8 dBc/Hz con un desplazamiento
de 1 MHz respecto a la portadora.El elemento de antena se introduce en la simulación mediante un bloque de parámetros S
El prototipo se implementó en un sustrato Arlon A25N de 20 milésimas de pulgada de espesor con una constante dieléctrica de 3,38 y una tangente de pérdida de 0,025. El dispositivo activo elegido para el oscilador fue el transistor NPN BFT25A.
Se construyó un módulo solar compuesto por tres piezas cortadas (fracciones) de SP3-37 conectadas en paralelo para minimizar el área del circuito y maximizar la corriente disponible
El módulo presenta una tensión de circuito abierto de 1,7 V y una corriente de cortocircuito de 84 mA con una irradiación solar de 1
Problema: Aumento del IoT y los WSN y sus baterias
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