Revision: Conformal Hybrid Solar and Electromagnetic (EM) Energy Harvesting Rectenna

 

1. Ganancia de la antena: Se menciona que se ha medido la ganancia de la antena en diferentes frecuencias, como 1.85 GHz y 2.45 GHz.

2. Frecuencias de operación:

   • 1.85 GHz

   • 2.45 GHz

   • 800 MHz a 2.5 GHz (banda ancha)

   • GSM-850 y GSM-1900

   • ISM 2.45 GHz

3. Celdas solares:

   • Tipo de integración de la celda solar: una celda solar se coloca sobre la estructura radiadora de la antena.

   • Se menciona la opción de cubrir toda el área de la antena con celdas solares conectadas en serie o paralelo.

   • El uso de diodos para evitar corrientes inversas.

4. Rectificador de potencia:

   • Diode: Skyworks SMS7630 Schottky de bajo umbral (135 mV).

   • Se utilizó un detectador de envolvente con un diodo en serie y un condensador en derivación.

5. Red de adaptación: Red de impedancia de dos secciones (stepped impedance) para la rectificación de banda ancha.

6. Cargas: La carga óptima para maximizar la eficiencia de conversión RF-DC se determina en función de la frecuencia y el nivel de potencia.

7. Corrientes y tensiones:

   • La tensión de circuito abierto y la corriente de cortocircuito de la celda solar fueron medidas bajo diferentes condiciones de irradiancia solar.

   • La potencia disponible a la entrada de la rectena también se ajustó para optimizar el rendimiento.

Materiales utilizados:

1. Celda solar:

   • Celdas solares flexibles de película delgada.

   • Modelo de la capa de la celda solar: representado en una estructura en capas.

   • Ansys HFSS: Para la simulación del diseño de la celda solar.

2. Antena:

   • Antena monopolo de banda ancha: Usada en la prueba con y sin la integración de la celda solar.

3. Rectificador:

   • Diode Schottky SMS7630: Utilizado en el rectificador de potencia.

4. Material de la estructura de la antena: Se menciona que la antena está diseñada para adaptarse a estructuras curvas, lo que sugiere que está hecha de materiales flexibles.

5. Componentes de la red de adaptación:

   • Líneas de transmisión de impedancia escalonada.

   • Patas cortocircuitadas en paralelo (para diseños de rectificadores de banda dual).

6. Circuito optimizado de rectificador: La optimización del diseño del rectificador se hizo con Agilent ADS utilizando un bloque de parámetros S y simulaciones de Ansys HFSS.

Otros materiales y componentes mencionados:

• Análisis en cámara anecoica para evaluar el rendimiento de la rectena solar/EM híbrida.

• Generador de señales RF y dipolo de banda ultra ancha para las pruebas.

• Medidor de radiación solar para medir la irradiancia durante las pruebas de la celda solar.