New-Tech Magazine | March 2020 | Digital Edition

POWER SOLUTIONS מוסף מיוחד

אקטיביות רשת הזנה זולה מתקבלת על ידי שילוב רכיבים אקטיביים עם המרכיבים המקרינים על אותו מצע. אנטנות לבישות אקטיביות בטכנולוגיה מודפסת ליישומי קצירת אנרגיה מוצגות בספרות לעתים נדירות. במאמר זה מוצג סוג חדש של אנטנות לבישות פסיביות ואקטיביות ליישומים של קצירת אנרגיה. אפשר לחבר מגברים לקו ההזנה של האנטנה הלבישה כדי לשפר את נצילות המערכת. סוללות קלות משקל וזולות יספקו את המתח הדרוש לרכיבים האקטיביים של מערכת קצירת האנרגיה. בנוסף האנרגיה הדרושה לאספקת מתחים למגבר של מערכת קצירת האנרגיה מסופקת מספק המתח של מערכת התקשורת. אפשר להשתמש במערכת המוצעת לקצירת אנרגיה במערכות תקשורת אלחוטיות ובמערכות רפואיות לבישות. רוחב הפס של עבור 200% האנטנה האקטיבית נע סביב קטן S 11 . השבח של אנטנה אקטיבית הוא 5 dB מ- – עבור תדירויות שנעות בטווח dB ± 2.5 dB 22 מגה הרץ. השבח של 900 מגה הרץ עד 200 - מ עבור dB ± 2.5 dB 12.5 אנטנה אקטיבית הוא ג'יגה הרץ עד 1 - תדירויות שנמצאות בטווח מ ג'יגה הרץ. 3 קצירת אנרגיית ת"ר היא תהליך שבו לוכדים אנרגיה אלקטרומגנטית שמתפשטת באוויר, מאחסנים אותה, ומשתמשים בה לטעינת סוללות ומצברים וליישומים מסחריים אחרים. העוצמה של אנרגיית ת"ר היא הפוכה יחסית למרחק, ולכן היא יורדת עם עליית המרחק מהמקור. הספק שנקצר 0.1 - ממקורות אנרגיה בת"ר יהיה נמוך מ מיקרו וואט לסמ"ר. אפשר לחבר מגברים לקו ההזנה של אנטנה לבישה כדי לשפר את נצילות המערכת. העיקרון של קצירת . יחידת מתח 1 אנרגיית ת"ר מוצג באיור ישר מנהלת ומבקרת את הספק המתח הישר במערכת המוצעת. יש עלייה בכמות גלי הרדיו באוויר. הכמות של גלי רדיו באוויר אקסה- 11 היא 2017 שהייתה צפויה בשנת .1 ) לחודש כפי שמפורט בטבלה 1018( ביית כיום יש אפשרות לבצע חישובים רבים יותר .2 לכל קילו וואט-שעה, כפי שמפורט בטבלה .3 מקורות האנרגיה מפורטים בטבלה מערכת קצירת אנרגיה שפועלת בת"ר מורכבת מאנטנה, מעגל יישור וסוללה נטענת (או מצבר ב. הרעיון שמאחורי קצירת אנרגיה אקטיבית

)1E+09( חישובים לכל קילו וואט-שעה

שנה

כמות גלי רדיו באוויר ) לחודש 1018( אקסה–ביית

שנה

1977 1 1983 10 1987 100 1992 1000

1.5 2.6 4.4

2013 2014 2015 2016

7

1997 10,000 2003 100,000 2008 1,000,000

כמות גלי הרדיו באוויר :1 טבלה

«

חישובים לכל קילו וואט-שעה :2 טבלה

«

הספק שנקצר

נצילות ~50%

מקור אנרגיה מאפיינים

מיקרו וואט לסמ"ר 0.1 מיקרו וואט לסמ"ר 0.001 מיקרו וואט לסמ"ר 100 מיקרו וואט לסמ"ר 60 מיקרו וואט לסמ"ר ~1-10 מיקרו וואט לסמ"ר ~4 מיקרו וואט לסמ"ר ~800

מגה הרץ GSM – 900 WIFi בתוך מבנה/ מחוץ למבנה

ת"ר

10~24%

אור

~0.1% ~3%

אדם תעשייתי

חומני

50%~25

הרץ – אדם ~ קילו הרץ - תעשייתי ~

תנודות

מקורות אנרגיה :3 טבלה

«

עיקרון הפעולה של מערכת אקטיבית לקצירת אנרגיה :1 איור «

נטען). את רמת ההספק בתהליך לקצירת 4 עד 1 אנרגיה אפשר לחשב בעזרת המשוואות המופיעות בהמשך.

אין להזניח הפסדים הקשורים באנטנת . הפסדים הקשורים Lr , ובמקלט, Lra הקליטה, . Lta לאנטנת השידור ניתן לייצג כ,

) מייצג את הפסדי Lp ניחות מרחבי חופשי ( ההתפשטות במרחב החופשי. יש לקחת בחשבון במשוואת התמסורת גם הפסדים . La שנגזרים כתוצאה מהניחות באטמוספירה,

ההספק הנקלט נתון

כאשר במשוואה:

Pt = Pout / Lt כאשר: EIRP = Pt Gt

יש לקחת בחשבון גם הפסדים הנובעים מחוסר . בחישוב תקציב השידור Lpol תיאום בקיטוב,

55 l New-Tech Magazine