1. పరిచయం
బ్యాటరీ రహిత స్థిరమైన వైర్‌లెస్ నెట్‌వర్క్‌లను సాధించడానికి పద్ధతులుగా రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) ఎనర్జీ హార్వెస్టింగ్ (RFEH) మరియు రేడియేటివ్ వైర్‌లెస్ పవర్ ట్రాన్స్‌ఫర్ (WPT) గొప్ప ఆసక్తిని ఆకర్షించాయి. రెక్టెన్నాలు WPT మరియు RFEH వ్యవస్థలకు మూలస్తంభం మరియు లోడ్‌కు అందించబడిన DC పవర్‌పై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. రెక్టెన్నా యొక్క యాంటెన్నా అంశాలు నేరుగా హార్వెస్టింగ్ సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి, ఇది అనేక ఆర్డర్‌ల పరిమాణంలో హార్వెస్టింగ్ శక్తిని మారుస్తుంది. ఈ పత్రం WPT మరియు యాంబియంట్ RFEH అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించే యాంటెన్నా డిజైన్‌లను సమీక్షిస్తుంది. నివేదించబడిన రెక్టెన్నాలు రెండు ప్రధాన ప్రమాణాల ప్రకారం వర్గీకరించబడ్డాయి: యాంటెన్నా సరిచేసే ఇంపెడెన్స్ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ లక్షణాలు. ప్రతి ప్రమాణానికి, వివిధ అప్లికేషన్‌ల కోసం మెరిట్ ఫిగర్ (FoM) నిర్ణయించబడుతుంది మరియు తులనాత్మకంగా సమీక్షించబడుతుంది.
20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో వేల హార్స్‌పవర్‌ను ప్రసారం చేయడానికి ఒక పద్ధతిగా WPTని టెస్లా ప్రతిపాదించాడు. RF శక్తిని సేకరించడానికి రెక్టిఫైయర్‌కు అనుసంధానించబడిన యాంటెన్నాను వివరించే రెక్టెన్నా అనే పదం 1950లలో అంతరిక్ష మైక్రోవేవ్ పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ అప్లికేషన్‌ల కోసం మరియు స్వయంప్రతిపత్త డ్రోన్‌లకు శక్తినివ్వడానికి ఉద్భవించింది. ఓమ్నిడైరెక్షనల్, లాంగ్-రేంజ్ WPT ప్రచార మాధ్యమం (గాలి) యొక్క భౌతిక లక్షణాల ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. అందువల్ల, వాణిజ్య WPT ప్రధానంగా వైర్‌లెస్ కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ ఛార్జింగ్ లేదా RFID కోసం సమీప-క్షేత్ర నాన్-రేడియేటివ్ పవర్ ట్రాన్స్‌ఫర్‌కు పరిమితం చేయబడింది.
సెమీకండక్టర్ పరికరాలు మరియు వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నోడ్‌ల విద్యుత్ వినియోగం తగ్గుతూనే ఉన్నందున, పరిసర RFEHని ఉపయోగించి లేదా పంపిణీ చేయబడిన తక్కువ-శక్తి ఓమ్నిడైరెక్షనల్ ట్రాన్స్‌మిటర్‌లను ఉపయోగించి పవర్ సెన్సార్ నోడ్‌లకు ఇది మరింత సాధ్యమవుతుంది. అల్ట్రా-తక్కువ-శక్తి వైర్‌లెస్ పవర్ సిస్టమ్‌లు సాధారణంగా RF అక్విజిషన్ ఫ్రంట్ ఎండ్, DC పవర్ మరియు మెమరీ నిర్వహణ మరియు తక్కువ-శక్తి మైక్రోప్రాసెసర్ మరియు ట్రాన్స్‌సీవర్‌ను కలిగి ఉంటాయి.
చిత్రం 1 RFEH వైర్‌లెస్ నోడ్ యొక్క నిర్మాణాన్ని మరియు సాధారణంగా నివేదించబడిన RF ఫ్రంట్-ఎండ్ అమలులను చూపిస్తుంది. వైర్‌లెస్ పవర్ సిస్టమ్ యొక్క ఎండ్-టు-ఎండ్ సామర్థ్యం మరియు సమకాలీకరించబడిన వైర్‌లెస్ సమాచారం మరియు పవర్ ట్రాన్స్‌ఫర్ నెట్‌వర్క్ యొక్క నిర్మాణం యాంటెన్నాలు, రెక్టిఫైయర్‌లు మరియు పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ సర్క్యూట్‌ల వంటి వ్యక్తిగత భాగాల పనితీరుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సిస్టమ్ యొక్క వివిధ భాగాల కోసం అనేక సాహిత్య సర్వేలు నిర్వహించబడ్డాయి. టేబుల్ 1 విద్యుత్ మార్పిడి దశ, సమర్థవంతమైన విద్యుత్ మార్పిడి కోసం కీలక భాగాలు మరియు ప్రతి భాగానికి సంబంధించిన సాహిత్య సర్వేలను సంగ్రహిస్తుంది. ఇటీవలి సాహిత్యం విద్యుత్ మార్పిడి సాంకేతికత, రెక్టిఫైయర్ టోపోలాజీలు లేదా నెట్‌వర్క్-అవేర్ RFEH పై దృష్టి పెడుతుంది.
చిత్రం 1
అయితే, యాంటెన్నా డిజైన్‌ను RFEHలో కీలకమైన అంశంగా పరిగణించరు. కొన్ని సాహిత్యం యాంటెన్నా బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు సామర్థ్యాన్ని మొత్తం దృక్కోణం నుండి లేదా సూక్ష్మీకరించబడిన లేదా ధరించగలిగే యాంటెన్నాలు వంటి నిర్దిష్ట యాంటెన్నా డిజైన్ దృక్కోణం నుండి పరిగణించినప్పటికీ, పవర్ రిసెప్షన్ మరియు మార్పిడి సామర్థ్యంపై కొన్ని యాంటెన్నా పారామితుల ప్రభావాన్ని వివరంగా విశ్లేషించలేదు.
ఈ పత్రం RFEH మరియు WPT నిర్దిష్ట యాంటెన్నా డిజైన్ సవాళ్లను ప్రామాణిక కమ్యూనికేషన్ యాంటెన్నా డిజైన్ నుండి వేరు చేసే లక్ష్యంతో రెక్టెన్లలో యాంటెన్నా డిజైన్ పద్ధతులను సమీక్షిస్తుంది. యాంటెన్నాలను రెండు దృక్కోణాల నుండి పోల్చారు: ఎండ్-టు-ఎండ్ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ మరియు రేడియేషన్ లక్షణాలు; ప్రతి సందర్భంలోనూ, FoM గుర్తించబడి, అత్యాధునిక (SoA) యాంటెన్నాలలో సమీక్షించబడుతుంది.
2. బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు మ్యాచింగ్: 50Ω కాని RF నెట్‌వర్క్‌లు
50Ω లక్షణ అవరోధం అనేది మైక్రోవేవ్ ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాల్లో అటెన్యుయేషన్ మరియు పవర్ మధ్య రాజీ యొక్క ప్రారంభ పరిశీలన. యాంటెన్నాలలో, అవరోధ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను ప్రతిబింబించే శక్తి 10% కంటే తక్కువగా ఉన్న ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిగా నిర్వచించారు (S11< − 10 dB). తక్కువ శబ్దం యాంప్లిఫైయర్లు (LNAలు), పవర్ యాంప్లిఫైయర్లు మరియు డిటెక్టర్లు సాధారణంగా 50Ω ఇన్‌పుట్ అవరోధం సరిపోలికతో రూపొందించబడినందున, 50Ω మూలాన్ని సాంప్రదాయకంగా సూచిస్తారు.
రెక్టెన్నాలో, యాంటెన్నా యొక్క అవుట్‌పుట్ నేరుగా రెక్టిఫైయర్‌లోకి ఫీడ్ చేయబడుతుంది మరియు డయోడ్ యొక్క నాన్‌లీనియారిటీ ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌లో పెద్ద వైవిధ్యాన్ని కలిగిస్తుంది, కెపాసిటివ్ భాగం ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది. 50Ω యాంటెన్నాను ఊహిస్తే, ప్రధాన సవాలు ఏమిటంటే, ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను ఆసక్తి ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద రెక్టిఫైయర్ యొక్క ఇంపెడెన్స్‌గా మార్చడానికి మరియు దానిని నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయికి ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి అదనపు RF మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌ను రూపొందించడం. ఈ సందర్భంలో, సమర్థవంతమైన RF నుండి DC మార్పిడిని నిర్ధారించడానికి ఎండ్-టు-ఎండ్ ఇంపెడెన్స్ బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరం. అందువల్ల, యాంటెనాలు ఆవర్తన మూలకాలు లేదా స్వీయ-పరిపూరకరమైన జ్యామితిని ఉపయోగించి సిద్ధాంతపరంగా అనంతం లేదా అల్ట్రా-వైడ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను సాధించగలిగినప్పటికీ, రెక్టెన్నా యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ రెక్టిఫైయర్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్ ద్వారా అడ్డంకిగా ఉంటుంది.
సింగిల్-బ్యాండ్ మరియు మల్టీ-బ్యాండ్ హార్వెస్టింగ్ లేదా WPTని సాధించడానికి అనేక రెక్టెన్నా టోపోలాజీలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి, ఇవి ప్రతిబింబాలను తగ్గించడం మరియు యాంటెన్నా మరియు రెక్టిఫైయర్ మధ్య విద్యుత్ బదిలీని పెంచడం ద్వారా అందించబడ్డాయి. ఫిగర్ 2 నివేదించబడిన రెక్టెన్నా టోపోలాజీల నిర్మాణాలను చూపిస్తుంది, వాటి ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ ఆర్కిటెక్చర్ ద్వారా వర్గీకరించబడింది. ప్రతి వర్గానికి ఎండ్-టు-ఎండ్ బ్యాండ్‌విడ్త్ (ఈ సందర్భంలో, FoM)కి సంబంధించి అధిక-పనితీరు గల రెక్టెన్నాల ఉదాహరణలను టేబుల్ 2 చూపిస్తుంది.
చిత్రం 2 బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ దృక్కోణం నుండి రెక్టెన్నా టోపోలాజీలు. (ఎ) ప్రామాణిక యాంటెన్నాతో సింగిల్-బ్యాండ్ రెక్టెన్నా. (బి) ఒక బ్యాండ్‌కు ఒక రెక్టిఫైయర్ మరియు మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌తో మల్టీబ్యాండ్ రెక్టెన్నా (బహుళ పరస్పరం కపుల్డ్ యాంటెన్నాలతో కూడి ఉంటుంది). (సి) ప్రతి బ్యాండ్‌కు బహుళ RF పోర్ట్‌లు మరియు ప్రత్యేక మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లతో బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నా. (డి) బ్రాడ్‌బ్యాండ్ యాంటెన్నా మరియు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌తో బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నా. (ఇ) రెక్టిఫైయర్‌కు నేరుగా సరిపోలిన ఎలక్ట్రికల్‌గా చిన్న యాంటెన్నాను ఉపయోగించి సింగిల్-బ్యాండ్ రెక్టెన్నా. (ఎఫ్) రెక్టిఫైయర్‌తో సంయోగం చేయడానికి సంక్లిష్ట ఇంపెడెన్స్‌తో సింగిల్-బ్యాండ్, ఎలక్ట్రికల్‌గా పెద్ద యాంటెన్నా. (జి) ఫ్రీక్వెన్సీల పరిధిలో రెక్టిఫైయర్‌తో సంయోగం చేయడానికి సంక్లిష్ట ఇంపెడెన్స్‌తో బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నా.
అంకితమైన ఫీడ్ నుండి WPT మరియు యాంబియంట్ RFEH వేర్వేరు రెక్టెన్నా అప్లికేషన్లు అయినప్పటికీ, బ్యాండ్‌విడ్త్ దృక్కోణం నుండి అధిక శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యం (PCE) సాధించడానికి యాంటెన్నా, రెక్టిఫైయర్ మరియు లోడ్ మధ్య ఎండ్-టు-ఎండ్ మ్యాచింగ్ సాధించడం ప్రాథమికమైనది. అయినప్పటికీ, WPT రెక్టెన్నాలు కొన్ని శక్తి స్థాయిలలో (టోపోలాజీలు a, e మరియు f) సింగిల్-బ్యాండ్ PCEని మెరుగుపరచడానికి అధిక నాణ్యత గల ఫ్యాక్టర్ మ్యాచింగ్ (తక్కువ S11) సాధించడంపై ఎక్కువ దృష్టి పెడతాయి. సింగిల్-బ్యాండ్ WPT యొక్క విస్తృత బ్యాండ్‌విడ్త్ డిట్యూనింగ్, తయారీ లోపాలు మరియు ప్యాకేజింగ్ పరాన్నజీవులకు సిస్టమ్ రోగనిరోధక శక్తిని మెరుగుపరుస్తుంది. మరోవైపు, RFEH రెక్టెన్నాలు బహుళ-బ్యాండ్ ఆపరేషన్‌కు ప్రాధాన్యత ఇస్తాయి మరియు టోపోలాజీలు bd మరియు g లకు చెందినవి, ఎందుకంటే ఒకే బ్యాండ్ యొక్క పవర్ స్పెక్ట్రల్ డెన్సిటీ (PSD) సాధారణంగా తక్కువగా ఉంటుంది.
3. దీర్ఘచతురస్రాకార యాంటెన్నా డిజైన్
1. సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ రెక్టెన్నా
సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ రెక్టెన్నా (టోపోలాజీ A) యొక్క యాంటెన్నా డిజైన్ ప్రధానంగా ప్రామాణిక యాంటెన్నా డిజైన్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఉదాహరణకు లీనియర్ పోలరైజేషన్ (LP) లేదా వృత్తాకార పోలరైజేషన్ (CP) గ్రౌండ్ ప్లేన్‌లో రేడియేటింగ్ ప్యాచ్, డైపోల్ యాంటెన్నా మరియు ఇన్‌వర్టెడ్ F యాంటెన్నా. డిఫరెన్షియల్ బ్యాండ్ రెక్టెన్నా అనేది బహుళ యాంటెన్నా యూనిట్‌లతో కాన్ఫిగర్ చేయబడిన DC కాంబినేషన్ శ్రేణి లేదా బహుళ ప్యాచ్ యూనిట్ల మిశ్రమ DC మరియు RF కలయికపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ప్రతిపాదిత యాంటెన్నాల్లో చాలా వరకు సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ యాంటెన్నాలు మరియు సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ WPT అవసరాలను తీరుస్తాయి కాబట్టి, పర్యావరణ బహుళ-ఫ్రీక్వెన్సీ RFEH కోసం చూస్తున్నప్పుడు, బహుళ సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ యాంటెన్నాలను RF సముపార్జన మరియు మార్పిడి సర్క్యూట్ నుండి పూర్తిగా వేరుచేయడానికి పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ సర్క్యూట్ తర్వాత పరస్పర కప్లింగ్ అణచివేత మరియు స్వతంత్ర DC కలయికతో మల్టీ-బ్యాండ్ రెక్టెన్నాలు (టోపోలాజీ B)గా కలుపుతారు. దీనికి ప్రతి బ్యాండ్‌కు బహుళ పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ సర్క్యూట్‌లు అవసరం, ఇది బూస్ట్ కన్వర్టర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని తగ్గించవచ్చు ఎందుకంటే ఒకే బ్యాండ్ యొక్క DC పవర్ తక్కువగా ఉంటుంది.
2. మల్టీ-బ్యాండ్ మరియు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ RFEH యాంటెన్నాలు
పర్యావరణ RFEH తరచుగా బహుళ-బ్యాండ్ సముపార్జనతో ముడిపడి ఉంటుంది; అందువల్ల, ప్రామాణిక యాంటెన్నా డిజైన్ల బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను మెరుగుపరచడానికి మరియు డ్యూయల్-బ్యాండ్ లేదా బ్యాండ్ యాంటెన్నా శ్రేణులను రూపొందించడానికి పద్ధతులను వివిధ పద్ధతులు ప్రతిపాదించబడ్డాయి. ఈ విభాగంలో, మేము RFEHల కోసం కస్టమ్ యాంటెన్నా డిజైన్‌లను, అలాగే రెక్టెన్నాలుగా ఉపయోగించగల సామర్థ్యం ఉన్న క్లాసిక్ మల్టీ-బ్యాండ్ యాంటెన్నాలను సమీక్షిస్తాము.
కోప్లానార్ వేవ్‌గైడ్ (CPW) మోనోపోల్ యాంటెన్నాలు ఒకే ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద మైక్రోస్ట్రిప్ ప్యాచ్ యాంటెన్నాల కంటే తక్కువ ప్రాంతాన్ని ఆక్రమించి LP లేదా CP తరంగాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు తరచుగా బ్రాడ్‌బ్యాండ్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ రెక్టెన్నాలకు ఉపయోగిస్తారు. ఐసోలేషన్‌ను పెంచడానికి మరియు గెయిన్‌ను మెరుగుపరచడానికి రిఫ్లెక్షన్ ప్లేన్‌లను ఉపయోగిస్తారు, ఫలితంగా ప్యాచ్ యాంటెన్నాల మాదిరిగానే రేడియేషన్ నమూనాలు ఏర్పడతాయి. 1.8–2.7 GHz లేదా 1–3 GHz వంటి బహుళ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌ల కోసం ఇంపెడెన్స్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌లను మెరుగుపరచడానికి స్లాట్డ్ కోప్లానార్ వేవ్‌గైడ్ యాంటెన్నాలను ఉపయోగిస్తారు. కపుల్డ్-ఫెడ్ స్లాట్ యాంటెన్నాలు మరియు ప్యాచ్ యాంటెన్నాలు కూడా సాధారణంగా మల్టీ-బ్యాండ్ రెక్టెన్నా డిజైన్లలో ఉపయోగించబడతాయి. ఒకటి కంటే ఎక్కువ బ్యాండ్‌విడ్త్ మెరుగుదల సాంకేతికతను ఉపయోగించే కొన్ని నివేదించబడిన మల్టీ-బ్యాండ్ యాంటెన్నాలను చిత్రం 3 చూపిస్తుంది.
చిత్రం 3
యాంటెన్నా-రెక్టిఫైయర్ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్
50Ω యాంటెన్నాను నాన్ లీనియర్ రెక్టిఫైయర్‌తో సరిపోల్చడం సవాలుతో కూడుకున్నది ఎందుకంటే దాని ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీతో చాలా తేడా ఉంటుంది. టోపోలాజీలు A మరియు B (మూర్తి 2) లలో, సాధారణ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్ అనేది లంప్డ్ ఎలిమెంట్‌లను ఉపయోగించే LC మ్యాచ్; అయితే, సాపేక్ష బ్యాండ్‌విడ్త్ సాధారణంగా చాలా కమ్యూనికేషన్ బ్యాండ్‌ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. సింగిల్-బ్యాండ్ స్టబ్ మ్యాచింగ్‌ను సాధారణంగా 6 GHz కంటే తక్కువ మైక్రోవేవ్ మరియు మిల్లీమీటర్-వేవ్ బ్యాండ్‌లలో ఉపయోగిస్తారు మరియు నివేదించబడిన మిల్లీమీటర్-వేవ్ రెక్టెన్నాలు అంతర్గతంగా ఇరుకైన బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను కలిగి ఉంటాయి ఎందుకంటే వాటి PCE బ్యాండ్‌విడ్త్ అవుట్‌పుట్ హార్మోనిక్ సప్రెషన్ ద్వారా అడ్డంకిగా ఉంటుంది, ఇది 24 GHz లైసెన్స్ లేని బ్యాండ్‌లోని సింగిల్-బ్యాండ్ WPT అప్లికేషన్‌లకు ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది.
C మరియు D టోపోలాజీలలోని రెక్టెన్నాలు మరింత సంక్లిష్టమైన మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లను కలిగి ఉంటాయి. బ్రాడ్‌బ్యాండ్ మ్యాచింగ్ కోసం పూర్తిగా పంపిణీ చేయబడిన లైన్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు ప్రతిపాదించబడ్డాయి, అవుట్‌పుట్ పోర్ట్ వద్ద RF బ్లాక్/DC షార్ట్ సర్క్యూట్ (పాస్ ఫిల్టర్) లేదా డయోడ్ హార్మోనిక్స్ కోసం రిటర్న్ పాత్‌గా DC బ్లాకింగ్ కెపాసిటర్ ఉంటాయి. రెక్టిఫైయర్ భాగాలను ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ (PCB) ఇంటర్‌డిజిటేటెడ్ కెపాసిటర్‌ల ద్వారా భర్తీ చేయవచ్చు, ఇవి వాణిజ్య ఎలక్ట్రానిక్ డిజైన్ ఆటోమేషన్ సాధనాలను ఉపయోగించి సంశ్లేషణ చేయబడతాయి. ఇతర నివేదించబడిన బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నా మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీలకు మ్యాచింగ్ చేయడానికి లంప్డ్ ఎలిమెంట్‌లను మరియు ఇన్‌పుట్ వద్ద RF షార్ట్‌ను సృష్టించడానికి డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఎలిమెంట్‌లను మిళితం చేస్తాయి.
సోర్స్ ద్వారా లోడ్ గమనించిన ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను మార్చడం (సోర్స్-పుల్ టెక్నిక్ అని పిలుస్తారు) లంప్డ్ లేదా డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ సర్క్యూట్‌లతో పోలిస్తే 57% రిలేటివ్ బ్యాండ్‌విడ్త్ (1.25–2.25 GHz) మరియు 10% అధిక PCE కలిగిన బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టిఫైయర్‌ను రూపొందించడానికి ఉపయోగించబడింది. మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు సాధారణంగా మొత్తం 50Ω బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో యాంటెన్నాలను సరిపోల్చడానికి రూపొందించబడినప్పటికీ, బ్రాడ్‌బ్యాండ్ యాంటెన్నాలు నారోబ్యాండ్ రెక్టిఫైయర్‌లకు అనుసంధానించబడినట్లు సాహిత్యంలో నివేదికలు ఉన్నాయి.
హైబ్రిడ్ లంప్డ్-ఎలిమెంట్ మరియు డిస్ట్రిబ్యూటెడ్-ఎలిమెంట్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు టోపోలాజీలు C మరియు D లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, సిరీస్ ఇండక్టర్లు మరియు కెపాసిటర్లు సాధారణంగా ఉపయోగించే లంప్డ్ ఎలిమెంట్‌లు. ఇవి ఇంటర్‌డిజిటేటెడ్ కెపాసిటర్‌ల వంటి సంక్లిష్ట నిర్మాణాలను నివారిస్తాయి, వీటికి ప్రామాణిక మైక్రోస్ట్రిప్ లైన్‌ల కంటే మరింత ఖచ్చితమైన మోడలింగ్ మరియు తయారీ అవసరం.
డయోడ్ యొక్క నాన్ లీనియారిటీ కారణంగా రెక్టిఫైయర్‌కు ఇన్‌పుట్ పవర్ ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, రెక్టెన్నా ఒక నిర్దిష్ట ఇన్‌పుట్ పవర్ లెవల్ మరియు లోడ్ ఇంపెడెన్స్ కోసం PCEని గరిష్టీకరించడానికి రూపొందించబడింది. డయోడ్‌లు ప్రధానంగా 3 GHz కంటే తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద కెపాసిటివ్ హై ఇంపెడెన్స్ కాబట్టి, మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లను తొలగించే లేదా సరళీకృత మ్యాచింగ్ సర్క్యూట్‌లను తగ్గించే బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నాలు Prf>0 dBm మరియు 1 GHz కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యాలపై దృష్టి సారించాయి, ఎందుకంటే డయోడ్‌లు తక్కువ కెపాసిటివ్ ఇంపెడెన్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి మరియు యాంటెన్నాకు బాగా సరిపోలవచ్చు, తద్వారా ఇన్‌పుట్ రియాక్టెన్స్‌లు >1,000Ω ఉన్న యాంటెన్నాల రూపకల్పనను నివారిస్తుంది.
CMOS రెక్టెన్నాలలో అడాప్టివ్ లేదా రీకాన్ఫిగరబుల్ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ కనిపించింది, ఇక్కడ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్ ఆన్-చిప్ కెపాసిటర్ బ్యాంకులు మరియు ఇండక్టర్‌లను కలిగి ఉంటుంది. స్టాండర్డ్ 50Ω యాంటెన్నాలకు అలాగే కో-డిజైన్ చేయబడిన లూప్ యాంటెన్నాలకు స్టాటిక్ CMOS మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు కూడా ప్రతిపాదించబడ్డాయి. అందుబాటులో ఉన్న శక్తిని బట్టి యాంటెన్నా యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను వేర్వేరు రెక్టిఫైయర్‌లు మరియు మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లకు నిర్దేశించే స్విచ్‌లను నియంత్రించడానికి నిష్క్రియాత్మక CMOS పవర్ డిటెక్టర్‌లను ఉపయోగిస్తారని నివేదించబడింది. లంప్డ్ ట్యూనబుల్ కెపాసిటర్‌లను ఉపయోగించి రీకాన్ఫిగరబుల్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్ ప్రతిపాదించబడింది, ఇది వెక్టర్ నెట్‌వర్క్ ఎనలైజర్‌ని ఉపయోగించి ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను కొలిచేటప్పుడు ఫైన్-ట్యూనింగ్ ద్వారా ట్యూన్ చేయబడుతుంది. రీకాన్ఫిగరబుల్ మైక్రోస్ట్రిప్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లలో, డ్యూయల్-బ్యాండ్ లక్షణాలను సాధించడానికి మ్యాచింగ్ స్టబ్‌లను సర్దుబాటు చేయడానికి ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ స్విచ్‌లు ఉపయోగించబడ్డాయి.
యాంటెన్నాల గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, దయచేసి సందర్శించండి:
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్టు-09-2024
