RF-energie-oogsttechnologie

Er zijn steeds meer elektronische apparaten in ons dagelijks leven, en ze hebben allemaal een vorm van stroomvoorziening nodig om goed te kunnen functioneren. Gelukkig zijn er veel vormen van energie om ons heen, die windenergie, lichtenergie, kinetische energie van objecten kunnen omzetten in elektrische energie, en zelfs wat energie kunnen oogsten uit de transmissie van hoogfrequente radiosignalen.

Minder gebruikelijk, maar snel aan populariteit winnend, is het energieoogstschema van RF/microgolfsignalen, die kunnen worden geoogst van radio-/televisiestations en draadloze apparaten. Dit energieoogstschema kan batterijen vervangen in toepassingen met een laag vermogen, zoals sensoren voor het Internet of Things (IoT) en RFID-tags (radiofrequentie-identificatie). Hergebruik van energie verlaagt de bedrijfskosten en verhoogt de energie-efficiëntie van bestaande elektronische systemen en apparatuur.

RF is een rijke bron van energieoogst en wordt uitgezonden door miljarden radiozenders over de hele wereld, waaronder mobiele telefoons, mobiele telefoonbasisstations en tv-/radiosignaaltransmissiebasisstations. Daarom is het een trend geworden om RF-energie te gebruiken om enkele circuits met een laag vermogen van stroom te voorzien.

Het concept van het oogsten van energie uit RF is niet nieuw en het proces is relatief eenvoudig. Radiogolven bereiken de antenne en veroorzaken een verandering in potentiaalverschil over de lengte ervan. Dit potentiaalverschil zorgt ervoor dat de ladingdragers langs de lengte van de antenne bewegen in een poging het veld te egaliseren, en het RF-DC geïntegreerde circuit kan energie opvangen uit de beweging van deze ladingdragers. De energie wordt tijdelijk opgeslagen in de condensator en vervolgens gebruikt om het vereiste potentiaalverschil bij de belasting te creëren.

Het RF-energiesignaal wordt ontvangen via de antenne, dus de werkfrequentie van de antenne moet gelijk zijn aan de frequentie van het ontvangen signaal. Nadat het RF-signaal via de antenne is ontvangen, kan het worden gebruikt in zowel RF-DC-converters als pure RF-toepassingen; de RF-DC-converter zet het RF-signaal om in een DC-signaal, zodat de verkregen energie kan worden opgeslagen in een energieopslagapparaat; het energieopslagapparaat kan energie leveren voor RF-DC-converters, RF-apparaten en toepassingen met een laag vermogen.

Er kan een circuit worden gemaakt om RF-naar-DC-conversie uit te voeren voor het subsysteem met kant-en-klare componenten. Door gebruik te maken van verschillende combinaties van antennes, draadloze oplaadspoelen, PMIC's (power management IC's), power receiver chips, exciter transmitters, etc. kunnen systemen worden gecreëerd die in staat zijn om energie te oogsten uit RF.

Het RF-energiesignaal wordt ontvangen via de antenne, dus de werkfrequentie van de antenne moet gelijk zijn aan de frequentie van het ontvangen signaal. Nadat het RF-signaal is ontvangen via de antenne, kan het worden gebruikt in zowel RF-DC-converters als pure RF-toepassingen; de RF-DC-converter zet het RF-signaal om in een DC-signaal, zodat de verkregen energie kan worden opgeslagen in een energieopslagapparaat; het energieopslagapparaat kan energie leveren voor RF-DC-converters, RF-apparaten en toepassingen met een laag vermogen.