دانلود مقاله ترجمه شده طراحی مبتنی بر ژنتیک یک سیستم برداشت انرژی فرکانس رادیویی چهار باند با کارایی بالا

چکیده

در این مطالعه، ما از الگوریتم های ژنتیک برای طراحی یک رکتنا مورد نیاز جهت برداشت انرژی فرکانس رادیویی (RF) محیط از چهار باند RF مختلف در شرایط بحرانی (توان بسیار پایین) بهره گرفتیم. بدین منظور، یک مجموعه از آنتن های پچ حلقوی در مقیاس پیکسل درون یک شبیه ساز الکترومغناطیس توصیف شد تا "تعداد" مواردی را که ابزار ژنتیک می تواند با در نظر گرفتن مشخصات طراحی، سازگارترین را از بین آن ها انتخاب کند، مشخص کند. استفاده بعدی از ابزار شبیه سازی غیر خطی سطح مدار مبتنی بر تکنیک بالانس هارمونیک امکان طراحی چند بانده دقیق سیستم رکتنا کامل را در شرایط ایستگاهی RF در چندین سطح توان دریافتی فراهم می کند. یک رکتنا جدید فشرده، سبک وزن با کارایی بالا حاصل می گردد که می تواند انرژی RF را از منابع GSM900، GSM 1800، UMTS و WiFi موجود در محیط برداشت کند. در این باندهای فرکانسی، اثر تابشی بالا به عنوان یک پیش شرط ضروری برای کنترل بهینه تراکم های توان بسیار پایین، مطلوب است. توافق بسیار خوبی با اندازه گیری های طراحی های تابشی و یکسو کننده در سناریوهای رسمی واقعی صورت گرفته است. در نهایت رکتنا به یک واحد مدیریت توان متصل شده و پیاده سازی حاصل از منظر انرژی ذخیره شده در حین برداشت از یک تماس گوشی موبایل، تست می شود.

1-مقدمه

نیاز فزاینده ای برای میکروسیستم های نهفته در محیط با توزیع بالا وجود دارد که ارتباطات بی سیم و عملکردهای حسگر را مجتمع نموده و از دیدگاه منبع تغذیه مستقل هستند. برای نیازهای توان در حد چند میکرووات، می توان سیستم های برداشت را مجتمع کرد تا بتواند توان فرکانس رادیویی (RF) موجود در محیط را از کاربردهای بی سیم موجود به طور موثر دریافت کند [3-1]. برای دستیابی به این هدف، گیرنده های R باید در حد زیادی هم در مورد فرکانس کاری و هم محدوده توان RF همه جانبه باشند. این نیازمند استفاده از آنتن های رزونانس چند بانده با فرکانس تابش بالا به جای آنتن های دور برد غیر رزونانت و قطبش گردشی (CP) در هر باند فرکانس کاری است تا حداکثر توان دریافتی از منابع RF با مسیر نامشخص ورود و قطبش تضمین کند. پس از آن، رویه های پیشرفته ای برای طراحی عنصر تابش مورد نیاز است. در این مقاله، ما یک روش مقاوم را برای حل موازنه های طراحی حساس یک آنتن سطحی تک عنصره چهار رزونانس ارائه می کنیم که برای جمع آوری انرژی در ناحیه ای که نقاط GSM 900، GSM 1800، UMTS و WiFi در حال انتقال هستند، طراحی شده است. برای مدیریت مشکل مکان نامشخص و جهت منابع RF و یا برداشت کننده، ما یک آنتن چند باند و یک یکسو کننده آنتن چند باند مطابق با چینش شبکه طراحی می کنیم تا برای هر باند عملیاتی باریک، امکان حداکثرسازی کارایی سیستم (آنتن، یکسو کننده و واحد مدیریت توان)، ویژگی های CP در زمان ممکن و کاهش شکست ها در مدار یکسو کننده به وجود آید...