Nonlinear Systems in Electrical Engineering
سامانه های غیر خطی در مهندسی برق
Journal of Nonlinear Systems in Electrical Engineering
Engineering & Technology
http://journals.sut.ac.ir/jnsee
1
admin
2322-3146
2322-3146
doi
fa
jalali
1398
11
1
gregorian
2020
2
1
6
2
online
1
fulltext
fa
طراحی آنتن و مدلسازی غیر خطی یکسوساز با هدف برداشت انرژی فرکانس رادیویی پهنباند و چندحاملی
Antenna Design and Non Linear Simulation of Rectifier for Wideband and Multi-Tone Radio Frequency Energy Harvesting
فرکانس رادیویی
RF (Radio Frequency)
پژوهشي
Research
<span dir="RTL">در این مقاله، آنتن یکسوساز پهن</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">باند بدون استفاده از مدارتطبیق ارائه شده است. علاوه­بر پهنای باند عریض، الگوی تشعشعی همه جهته، راندمان تبدیل توان فرکانس رادیوی (</span>RF<span dir="RTL">) به </span>dc <span dir="RTL">حداکثر، قابلیت برداشت حداقل سطح توان و طراحی ساده، این ساختار را به گزینه</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">ای مناسب برای کاربرد برداشت­کننده انرژی فرکانس رادیویی تبدیل کرده است. برای برداشت انرژی با راندمان حداکثر، شبکه تطبیق حذف و از ساختار آنتن برای تطبیق با یکسوساز استفاده شده است. با توجه به حداقل سطح توان ورودی، از دو ساختار مختلف آنتن یکسوساز با مشخصه متفاوت نسبت به سطح توان ورودی استفاده شده است. مدل پیشنهادی، در محدوده 71/1 تا 5/2 گیگاهرتز راندمان مناسبی داشته و حداکثر راندمان آنتن­های یکسوساز افزاینده ولتاژ و تک دیود به­ترتیب در سطوح توان ورودی </span>dBm<span dir="RTL">0 و </span>dBm<span dir="RTL">5- رخ داده و برابر با 74 و 68 درصد است. راندمان 42 و 44 درصدی برای هر دو ساختار با بررسی حالت چند حاملی به­ترتیب در حالت 2 و 3 حاملی، حاصل شده است.</span>
In this paper, a wideband rectenna without using matching networks is presented. In addition of wide bandwidth, the omnidirectional radiation pattern, maximum radio frequency to dc conversion efficiency, harvesting capability of the minimum input power level, easy fabrication process cause this antenna be a good choice for radio frequency energy harvesting applications. Matching network has been eliminated and the antenna structure has been used to match with rectifier for energy harvesting with maximum efficiency. Based on the minimum input power level, two different structures have been suggested as the rectenna. The suggestive model meets proper efficiency within the frequency band of 1.71-2.5GHz and harvests the input power levels of 0dBm and -5dBm by implementing the two proposed structures with the maximum efficiencies of 74 and 68%, respectively. The multi-tone state has been also investigated which indicated the maximum obtained efficiencies of about 42 and 44% for the 2- and 3-tone modes, respectively.
آنتن یکسوساز, راندمان تبدیل توان, فرکانس رادیویی, الگوی تشعشعی همهجهته, پهنباند, چند حاملی
wideband rectenna, power conversion efficiency, radio frequency, omnidirectional radiation pattern, multi-tone.
91
104
http://journals.sut.ac.ir/jnsee/browse.php?a_code=A-10-572-1&slc_lang=fa&sid=1
Peyman
Hasani
پیمان
حسنی
p.hasani@sru.ac.ir
10031947532846001973
10031947532846001973
No
Department of Electrical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran
دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
Seyed Mohammad
Hashemi
سید محمد
هاشمی
sm.hashemi@sru.ac.ir
10031947532846001972
10031947532846001972
Yes
Department of Electrical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran
دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران