资源类型

期刊论文 2

年份

2023 1

2022 1

关键词

微波无线能量传输 1

微波无线能量收集 1

新兴整流天线技术 1

统一整流器模型 1

自动化整流天线设计 1

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微波无线能量收集技术——统一模型、自动化整流天线设计及前沿技术 Review

Si-Ping Gao, Jun-Hui Ou, Xiuyin Zhang, Yongxin Guo

《工程(英文)》 2023年 第30卷 第11期   页码 32-48 doi: 10.1016/j.eng.2023.05.019

摘要:

While sufficient review articles exist on inductive short-range wireless power transfer (WPT), long-haul microwave WPT (MWPT) for solar power satellites, and ambient microwave wireless energy harvesting (MWEH) in urban areas, few studies focus on the fundamental modeling and related design automation of receiver systems. This article reviews the development of MWPT and MWEH receivers, with a focus on rectenna design automation. A novel rectifier model capable of accurately modeling the rectification process under both high and low input power is presented. The model reveals the theoretical boundary of radio frequency-to-direct current (dc) power conversion efficiency and, most importantly, enables an automated system design. The automated rectenna design flow is sequential, with the minimal engagement of iterative optimization. It covers the design automation of every module (i.e., rectifiers, matching circuits,   antennae, and dc–dc converters). Scaling-up of the technique to large rectenna arrays is also possible, where the challenges in array partitioning and power combining are briefly discussed. In addition, several cutting-edge rectenna techniques for MWPT and MWEH are reviewed, including the dynamic range extension technique, the harmonics-based retro-directive technique, and the simultaneous wireless information and power transfer technique, which can be good complements to the presented automated design methodology.

关键词: 微波无线能量传输     微波无线能量收集     统一整流器模型     自动化整流天线设计     新兴整流天线技术    

用于无线供电物联网感知的电小尺寸惠更斯整流天线综述 Review

蔺炜, Richard W. Ziolkowski

《工程(英文)》 2022年 第11卷 第4期   页码 42-59 doi: 10.1016/j.eng.2021.08.025

摘要:

远场无线电力传输(WPT)是一项重大突破性技术,它将支持许多预期中泛在的物联网(IoT)应用,而这些应用与第五代(5G)、第六代(6G)及以上无线生态系统相关。整流天线是整流电路和天线的组合,是远场WPT系统中最关键的组件。然而,紧凑型应用设备需要更小的集成整流天线,这些天线要同时具有大的电磁波捕获能力、高交流(AC)到直流(DC)转换效率,及促进多功能无线性能的作用。本文综述了各种整流天线的小型化技术,如曲折平面倒F天线(PIFA)整流天线、小型化的基于单极和偶极的整流天线、分形环和贴片整流天线、介质负载整流天线和电小尺寸近场谐振寄生整流天线。文中总结了它们的性能特征,并与我们之前开发的被证明更适合IoT 应用的电小尺寸惠更斯整流天线进行比较。例如,如本文所演示,它们经过定制可以成为无电池IoT 传感器。与电池供电设备相比,无电池的无线供电设备体积更小、重量更轻。此外,它们对环境友好,因此具有显著的社会效益。本文介绍了一系列高性能电小型惠更斯整流天线,包括惠更斯线极化(HLP)和圆极化(HCP)整流天线、基于这些设计的无线供电IoT 传感器以及双功能HLP整流天线和天线系统。最后,考虑两个线性均匀HLP整流天线阵列系统,以获得更为显著的大型无线电力捕获。示例阵列说明了如何有效将它们与DC或射频(RF)功率进行合成,从而促进IoT的实际应用。

关键词: Antenna     Array     Cardioid pattern     Electrically small antenna     Huygens dipole antenna     Internet of Things (IoT)     Rectenna     Rectifier circuit     Wireless power transfer    

标题 作者 时间 类型 操作

微波无线能量收集技术——统一模型、自动化整流天线设计及前沿技术

Si-Ping Gao, Jun-Hui Ou, Xiuyin Zhang, Yongxin Guo

期刊论文

用于无线供电物联网感知的电小尺寸惠更斯整流天线综述

蔺炜, Richard W. Ziolkowski

期刊论文