Este diseño WPT con escaneo de frecuencia para redes de sensores inalámbricos (WSN) incluye una rejilla de sensores de 5 × 5 y una antena directiva de onda de fuga, que escanea una potencia de RF de salida de 1 W entre 2,4 GHz y 2,5 GHz para alimentar una WSN basada en IEEE 802.15.4 con 25 nodos repartidos en un área de 1,2 m × 1,2 m, utilizando sus 16 canales en la banda de 2,4 GHz.
Estructura del sistema: Los sistemas WPT suelen consistir en rectennas compuestas por antenas y rectificadores para recolectar energía electromagnética y suministrar energía a los sensores inalámbricos. Las antenas capturan la energía electromagnética ambiental, mientras que los rectificadores la convierten en corriente continua para dispositivos electrónicos [1].
Fases de operación: El sistema funciona capturando la energía electromagnética ambiental a través de antenas, convirtiéndola en señales de RF guiadas y, a continuación, rectificando estas señales en corriente continua para activar los convertidores amplificadores de CC a CC y suministrar energía a los sensores [1].
Hardware clave: Los componentes de hardware más destacados incluyen antenas para la captura de energía, rectificadores para la conversión de RF a CC y dispositivos no lineales como diodos Schottky o transistores para rectificar señales de baja potencia [1].
Parámetros logrados: los sistemas WPT tienen como objetivo maximizar la eficiencia de radiación de las antenas, optimizar el tamaño de las antenas para integrarlas en sistemas modernos y mejorar la eficiencia de conversión de RF a DC. Parámetros como la tensión de corriente continua, la alimentación de corriente continua y la eficiencia de conversión de RF a corriente continua son parámetros clave para el rendimiento del sistema [1].
Información de diseño relevante: Entre las consideraciones de diseño se incluyen maximizar la eficiencia de la radiación de la antena, minimizar el tamaño de la antena, seleccionar los dispositivos no lineales adecuados para la rectificación e implementar circuitos y filtros de paso de banda compatibles para evitar armónicos no deseados y maximizar la transferencia de energía [1].
} Se propone un método simple adaptativo de escaneo de frecuencia 1-D para sistemas de transferencia de energía inalámbrica radiativa (WPT) en redes de sensores inalámbricos (WSN) de baja potencia.
utilizando una antena explorada en frecuencia, se puede alimentar un área más amplia que utilizando una antena directiva no explorada sin necesidad de equipos costosos adicionales.
cualquier sensor en la WSN puede seleccionar el canal de transmisión óptimo en la banda de 2,4 GHz
una antena de barrido de frecuencia de haz de abanico, junto con una técnica de salto de canal, se puede utilizar como un mecanismo simple para la transferencia de energía inalámbrica radiativa adaptativa en una WSN
La eficiencia de transmisión se puede optimizar dinámicamente para cada posición de nodo, utilizando un protocolo simple en el que el coordinador WSN barre la frecuencia de una señal de monitoreo y los nodos seleccionan el canal con el nivel máximo de RSSI
La Sección II revisa el trabajo relacionado con la optimización de la formación de haces para TIP. E
n la Sección III, se presenta el concepto de emisión de ventiladores escaneada en frecuencia.
El LWA utilizado para lograr el escaneo de frecuencia se presenta en la Sección IV.
Después de eso, la Sección V muestra cómo se puede utilizar la antena en un sistema WPT práctico basado en el estándar inalámbrico IEEE 802.15.14
Antena de onda con fugas Microstrip. a) Matriz de dos MLWA b)
Parámetros S de la matriz.Parametros
e utiliza una antena directiva de onda de fuga que escanea una potencia de RF de salida de 1 W en el rango angular de ±10◦ a 2,4 GHz a ±37◦ a 2,5 GHz para alimentar una WSN que cubre un área de 1,2 mx 1,2 m.
ha ilustrado la capacidad de alimentar una WSN basada en IEEE 802.15.4 con 25 nodos repartidos en un área de 1,2 m × 1,2 m, utilizando sus 16 canales en la banda de 2,4 GHz.
