Rectificador de onda de fuga polarizado circular de banda ancha

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Eléctrica
• Electromagnetismo
• Teoría de Antenas

Sus antecedentes:

• La recolección de energía de radiofrecuencia (RF) es crucial para alimentar dispositivos inalámbricos.
• La desadaptación de polarización y la captura espacial limitada reducen la eficiencia de recolección.
• Las antenas de onda de fuga (LWA) ofrecen capacidades de escaneo del haz para el seguimiento dinámico de fuentes de RF.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un rectificador polarizado circular para la recolección eficiente de energía de RF.
• Integrar una antena de onda de fuga (LWA) con un circuito rectificador para la banda de rango medio 5G.
• Mejorar la captura de energía minimizando las pérdidas de polarización y extendiendo el rango espacial.

Principales métodos:

• Diseño y fabricación de un conjunto de antenas de onda de fuga (LWA) polarizadas circularmente.
• Integración del conjunto LWA con un circuito rectificador de banda ancha utilizando un diodo Schottky SMS7630.
• Adaptación de impedancia utilizando una red de compresión de banda ancha para un rendimiento estable en el rango de 4,1 a 5,5 GHz.

Principales resultados:

• La LWA demostró un amplio ángulo de escaneo del haz (-21° a 29°) y alta ganancia (9,8 dBi a 5,3 GHz).
• El circuito rectificador logró una adaptación de impedancia efectiva y un rendimiento estable de banda ancha.
• El rectificador logró un voltaje de salida de CC máximo de 1,2 V y una eficiencia de conversión del 53,8 % a 4,2 GHz.

Conclusiones:

• El rectificador polarizado circular propuesto recolecta eficientemente energía de RF de la banda de rango medio 5G.
• La integración de la polarización circular con la tecnología LWA mejora significativamente la eficiencia de recolección de energía.
• El diseño ofrece una solución prometedora para alimentar dispositivos electrónicos inalámbricos de baja potencia.