1. పరిచయం
రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) ఎనర్జీ హార్వెస్టింగ్ (RFEH) మరియు రేడియేటివ్ వైర్‌లెస్ పవర్ ట్రాన్స్‌ఫర్ (WPT) బ్యాటరీ రహిత స్థిరమైన వైర్‌లెస్ నెట్‌వర్క్‌లను సాధించే పద్ధతులుగా గొప్ప ఆసక్తిని ఆకర్షించాయి. రెక్టెన్నాలు WPT మరియు RFEH సిస్టమ్‌లకు మూలస్తంభం మరియు లోడ్‌కు పంపిణీ చేయబడిన DC పవర్‌పై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. రెక్టెన్నా యొక్క యాంటెన్నా మూలకాలు నేరుగా హార్వెస్టింగ్ సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి, ఇది అనేక ఆర్డర్‌ల పరిమాణంలో పండించిన శక్తిని మారుస్తుంది. ఈ పేపర్ WPT మరియు యాంబియంట్ RFEH అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించిన యాంటెన్నా డిజైన్‌లను సమీక్షిస్తుంది. నివేదించబడిన రెక్టెన్నాలు రెండు ప్రధాన ప్రమాణాల ప్రకారం వర్గీకరించబడ్డాయి: యాంటెన్నా రెక్టిఫైయింగ్ ఇంపెడెన్స్ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ లక్షణాలు. ప్రతి ప్రమాణం కోసం, వివిధ అప్లికేషన్‌ల కోసం ఫిగర్ ఆఫ్ మెరిట్ (FoM) నిర్ణయించబడుతుంది మరియు తులనాత్మకంగా సమీక్షించబడుతుంది.
WPTని 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో టెస్లా వేలాది హార్స్‌పవర్‌లను ప్రసారం చేసే పద్ధతిగా ప్రతిపాదించారు. RF శక్తిని సేకరించేందుకు రెక్టిఫైయర్‌కు అనుసంధానించబడిన యాంటెన్నాను వివరించే రెక్టెన్నా అనే పదం 1950లలో స్పేస్ మైక్రోవేవ్ పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ అప్లికేషన్‌ల కోసం మరియు స్వయంప్రతిపత్త డ్రోన్‌లకు శక్తినివ్వడం కోసం ఉద్భవించింది. ఓమ్నిడైరెక్షనల్, దీర్ఘ-శ్రేణి WPT అనేది ప్రచార మాధ్యమం (గాలి) యొక్క భౌతిక లక్షణాల ద్వారా నిర్బంధించబడింది. అందువల్ల, వాణిజ్య WPT ప్రధానంగా వైర్‌లెస్ కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ ఛార్జింగ్ లేదా RFID కోసం సమీప-ఫీల్డ్ నాన్-రేడియేటివ్ పవర్ బదిలీకి పరిమితం చేయబడింది.
సెమీకండక్టర్ పరికరాలు మరియు వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నోడ్‌ల విద్యుత్ వినియోగం తగ్గుతూనే ఉన్నందున, పరిసర RFEHని ఉపయోగించి లేదా పంపిణీ చేయబడిన తక్కువ-పవర్ ఓమ్నిడైరెక్షనల్ ట్రాన్స్‌మిటర్‌లను ఉపయోగించి పవర్ సెన్సార్ నోడ్‌లకు ఇది మరింత సాధ్యమవుతుంది. అల్ట్రా-లో-పవర్ వైర్‌లెస్ పవర్ సిస్టమ్‌లు సాధారణంగా RF అక్విజిషన్ ఫ్రంట్ ఎండ్, DC పవర్ మరియు మెమరీ మేనేజ్‌మెంట్ మరియు తక్కువ-పవర్ మైక్రోప్రాసెసర్ మరియు ట్రాన్స్‌సీవర్‌లను కలిగి ఉంటాయి.
మూర్తి 1 RFEH వైర్‌లెస్ నోడ్ యొక్క నిర్మాణాన్ని మరియు సాధారణంగా నివేదించబడిన RF ఫ్రంట్-ఎండ్ ఇంప్లిమెంటేషన్‌లను చూపుతుంది. వైర్‌లెస్ పవర్ సిస్టమ్ యొక్క ఎండ్-టు-ఎండ్ సామర్థ్యం మరియు సమకాలీకరించబడిన వైర్‌లెస్ సమాచారం మరియు పవర్ ట్రాన్స్‌ఫర్ నెట్‌వర్క్ యొక్క నిర్మాణం యాంటెనాలు, రెక్టిఫైయర్‌లు మరియు పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ సర్క్యూట్‌ల వంటి వ్యక్తిగత భాగాల పనితీరుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వ్యవస్థలోని వివిధ భాగాల కోసం అనేక సాహిత్య సర్వేలు నిర్వహించబడ్డాయి. టేబుల్ 1 శక్తి మార్పిడి దశ, సమర్థవంతమైన శక్తి మార్పిడి కోసం కీలక భాగాలు మరియు ప్రతి భాగానికి సంబంధించిన సాహిత్య సర్వేలను సంగ్రహిస్తుంది. ఇటీవలి సాహిత్యం పవర్ కన్వర్షన్ టెక్నాలజీ, రెక్టిఫైయర్ టోపోలాజీలు లేదా నెట్‌వర్క్-అవేర్ RFEHపై దృష్టి పెడుతుంది.
మూర్తి 1
అయినప్పటికీ, యాంటెన్నా డిజైన్ RFEHలో కీలకమైన అంశంగా పరిగణించబడదు. కొన్ని సాహిత్యం యాంటెన్నా బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు సామర్థ్యాన్ని మొత్తం దృక్కోణం నుండి లేదా సూక్ష్మీకరించిన లేదా ధరించగలిగే యాంటెన్నాల వంటి నిర్దిష్ట యాంటెన్నా డిజైన్ కోణం నుండి పరిగణించినప్పటికీ, పవర్ రిసెప్షన్ మరియు మార్పిడి సామర్థ్యంపై కొన్ని యాంటెన్నా పారామితుల ప్రభావం వివరంగా విశ్లేషించబడదు.
ప్రామాణిక కమ్యూనికేషన్ యాంటెన్నా డిజైన్ నుండి RFEH మరియు WPT నిర్దిష్ట యాంటెన్నా డిజైన్ సవాళ్లను గుర్తించే లక్ష్యంతో ఈ పేపర్ రెక్టెన్నాస్‌లో యాంటెన్నా డిజైన్ పద్ధతులను సమీక్షిస్తుంది. యాంటెన్నాలు రెండు దృక్కోణాల నుండి పోల్చబడ్డాయి: ఎండ్-టు-ఎండ్ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ మరియు రేడియేషన్ లక్షణాలు; ప్రతి సందర్భంలో, FoM అత్యాధునిక (SoA) యాంటెన్నాలలో గుర్తించబడుతుంది మరియు సమీక్షించబడుతుంది.
2. బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు మ్యాచింగ్: నాన్-50Ω RF నెట్‌వర్క్‌లు
50Ω యొక్క లక్షణ అవరోధం అనేది మైక్రోవేవ్ ఇంజనీరింగ్ అప్లికేషన్‌లలో అటెన్యుయేషన్ మరియు పవర్ మధ్య రాజీకి సంబంధించిన ముందస్తు పరిశీలన. యాంటెన్నాలలో, ఇంపెడెన్స్ బ్యాండ్‌విడ్త్ ప్రతిబింబించే శక్తి 10% (S11< - 10 dB) కంటే తక్కువగా ఉండే ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిగా నిర్వచించబడుతుంది. తక్కువ నాయిస్ యాంప్లిఫైయర్‌లు (LNAలు), పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌లు మరియు డిటెక్టర్లు సాధారణంగా 50Ω ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచ్‌తో రూపొందించబడినందున, 50Ω మూలం సాంప్రదాయకంగా సూచించబడుతుంది.
రెక్టెన్నాలో, యాంటెన్నా యొక్క అవుట్‌పుట్ నేరుగా రెక్టిఫైయర్‌లోకి అందించబడుతుంది మరియు డయోడ్ యొక్క నాన్‌లీనియారిటీ ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌లో పెద్ద వైవిధ్యాన్ని కలిగిస్తుంది, కెపాసిటివ్ కాంపోనెంట్ ఆధిపత్యం వహిస్తుంది. 50Ω యాంటెన్నాను ఊహిస్తే, ఆసక్తి యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద రెక్టిఫైయర్ యొక్క ఇంపెడెన్స్‌కు ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను మార్చడానికి మరియు నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయికి దాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి అదనపు RF మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌ను రూపొందించడం ప్రధాన సవాలు. ఈ సందర్భంలో, సమర్థవంతమైన RF నుండి DC మార్పిడిని నిర్ధారించడానికి ఎండ్-టు-ఎండ్ ఇంపెడెన్స్ బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరం. అందువల్ల, యాంటెనాలు ఆవర్తన మూలకాలు లేదా స్వీయ-పూరక జ్యామితిని ఉపయోగించి సిద్ధాంతపరంగా అనంతమైన లేదా అల్ట్రా-వైడ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను సాధించగలిగినప్పటికీ, రెక్టెన్నా యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ రెక్టిఫైయర్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్ ద్వారా అడ్డంకిగా ఉంటుంది.
రిఫ్లెక్షన్‌లను తగ్గించడం మరియు యాంటెన్నా మరియు రెక్టిఫైయర్ మధ్య శక్తి బదిలీని పెంచడం ద్వారా సింగిల్-బ్యాండ్ మరియు మల్టీ-బ్యాండ్ హార్వెస్టింగ్ లేదా WPTని సాధించడానికి అనేక రెక్టెన్నా టోపోలాజీలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి. మూర్తి 2 నివేదించబడిన రెక్టెన్నా టోపోలాజీల నిర్మాణాలను చూపుతుంది, వాటి ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ ఆర్కిటెక్చర్ ద్వారా వర్గీకరించబడింది. ప్రతి వర్గానికి ఎండ్-టు-ఎండ్ బ్యాండ్‌విడ్త్ (ఈ సందర్భంలో, FoM)కి సంబంధించి అధిక-పనితీరు గల రెక్టెన్నాల ఉదాహరణలను టేబుల్ 2 చూపుతుంది.
మూర్తి 2 బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ కోణం నుండి రెక్టెన్నా టోపోలాజీలు. (ఎ) ప్రామాణిక యాంటెన్నాతో సింగిల్-బ్యాండ్ రెక్టెన్నా. (బి) ఒక బ్యాండ్‌కి ఒక రెక్టిఫైయర్ మరియు మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌తో మల్టీబ్యాండ్ రెక్టెన్నా (మల్టిపుల్ మ్యూచువల్ కపుల్డ్ యాంటెన్నాలతో కూడి ఉంటుంది). (సి) బహుళ RF పోర్ట్‌లతో కూడిన బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నా మరియు ప్రతి బ్యాండ్‌కు వేర్వేరు మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు. (d) బ్రాడ్‌బ్యాండ్ యాంటెన్నా మరియు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌తో బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నా. (ఇ) ఎలక్ట్రికల్‌గా చిన్న యాంటెన్నాను ఉపయోగించి సింగిల్-బ్యాండ్ రెక్టెన్నా నేరుగా రెక్టిఫైయర్‌కు సరిపోతుంది. (f) రెక్టిఫైయర్‌తో సంయోగం చేయడానికి కాంప్లెక్స్ ఇంపెడెన్స్‌తో సింగిల్-బ్యాండ్, ఎలక్ట్రికల్ లార్జ్ యాంటెన్నా. (g) పౌనఃపున్యాల శ్రేణిలో రెక్టిఫైయర్‌తో సంయోగం చేయడానికి కాంప్లెక్స్ ఇంపెడెన్స్‌తో బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నా.
అంకితమైన ఫీడ్ నుండి WPT మరియు యాంబియంట్ RFEH వేర్వేరు రెక్టెన్నా అప్లికేషన్‌లు అయితే, బ్యాండ్‌విడ్త్ కోణం నుండి అధిక శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని (PCE) సాధించడానికి యాంటెన్నా, రెక్టిఫైయర్ మరియు లోడ్ మధ్య ఎండ్-టు-ఎండ్ మ్యాచింగ్‌ను సాధించడం ప్రాథమికమైనది. అయినప్పటికీ, నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయిలలో (టోపోలాజీలు a, e మరియు f) సింగిల్-బ్యాండ్ PCEని మెరుగుపరచడానికి WPT రెక్టెన్నాలు అధిక నాణ్యత 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, ఒకే బ్యాండ్ యొక్క పవర్ స్పెక్ట్రల్ డెన్సిటీ (PSD) సాధారణంగా తక్కువగా ఉన్నందున, RFEH రెక్టెన్నాలు బహుళ-బ్యాండ్ ఆపరేషన్‌కు ప్రాధాన్యతనిస్తాయి మరియు టోపోలాజీలు bd మరియు gకి చెందినవి.
3. దీర్ఘచతురస్రాకార యాంటెన్నా డిజైన్
1. సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ రెక్టెన్నా
సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ రెక్టెన్నా (టోపోలాజీ A) యొక్క యాంటెన్నా డిజైన్ ప్రధానంగా ప్రామాణిక యాంటెన్నా డిజైన్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, లీనియర్ పోలరైజేషన్ (LP) లేదా సర్క్యులర్ పోలరైజేషన్ (CP) గ్రౌండ్ ప్లేన్‌పై రేడియేటింగ్ ప్యాచ్, డైపోల్ యాంటెన్నా మరియు ఇన్‌వర్టెడ్ ఎఫ్ యాంటెన్నా. డిఫరెన్షియల్ బ్యాండ్ రెక్టెన్నా బహుళ యాంటెన్నా యూనిట్‌లతో కాన్ఫిగర్ చేయబడిన DC కాంబినేషన్ అర్రే లేదా బహుళ ప్యాచ్ యూనిట్‌ల మిశ్రమ DC మరియు RF కలయికపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
అనేక ప్రతిపాదిత యాంటెన్నాలు సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ యాంటెన్నాలు మరియు సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ WPT యొక్క అవసరాలను తీరుస్తాయి కాబట్టి, పర్యావరణ బహుళ-ఫ్రీక్వెన్సీ RFEHని కోరినప్పుడు, బహుళ సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ యాంటెన్నాలు మ్యూచువల్ కప్లింగ్ సప్రెషన్‌తో మల్టీ-బ్యాండ్ రెక్టెన్నాస్ (టోపోలాజీ B)లో కలపబడతాయి మరియు విద్యుత్ నిర్వహణ సర్క్యూట్ తర్వాత స్వతంత్ర DC కలయిక RF సముపార్జన నుండి పూర్తిగా వాటిని వేరుచేయడానికి మరియు మార్పిడి సర్క్యూట్. దీనికి ప్రతి బ్యాండ్‌కు బహుళ పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ సర్క్యూట్‌లు అవసరం, ఇది బూస్ట్ కన్వర్టర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది ఎందుకంటే ఒకే బ్యాండ్ యొక్క DC పవర్ తక్కువగా ఉంటుంది.
2. మల్టీ-బ్యాండ్ మరియు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ RFEH యాంటెనాలు
పర్యావరణ RFEH తరచుగా బహుళ-బ్యాండ్ సముపార్జనతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది; అందువల్ల, స్టాండర్డ్ యాంటెన్నా డిజైన్‌ల బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను మెరుగుపరచడానికి మరియు డ్యూయల్-బ్యాండ్ లేదా బ్యాండ్ యాంటెన్నా శ్రేణులను రూపొందించే పద్ధతులను మెరుగుపరచడానికి వివిధ పద్ధతులు ప్రతిపాదించబడ్డాయి. ఈ విభాగంలో, మేము RFEHల కోసం అనుకూల యాంటెన్నా డిజైన్‌లను, అలాగే రెక్టెన్నాలుగా ఉపయోగించగల సంభావ్యత కలిగిన క్లాసిక్ మల్టీ-బ్యాండ్ యాంటెన్నాలను సమీక్షిస్తాము.
కోప్లానార్ వేవ్‌గైడ్ (CPW) మోనోపోల్ యాంటెనాలు అదే పౌనఃపున్యంలో మైక్రోస్ట్రిప్ ప్యాచ్ యాంటెన్నాల కంటే తక్కువ ప్రాంతాన్ని ఆక్రమిస్తాయి మరియు LP లేదా CP తరంగాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు తరచుగా బ్రాడ్‌బ్యాండ్ పర్యావరణ రెక్టెన్నాలకు ఉపయోగిస్తారు. రిఫ్లెక్షన్ ప్లేన్‌లు ఐసోలేషన్‌ను పెంచడానికి మరియు లాభాలను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించబడతాయి, ఫలితంగా ప్యాచ్ యాంటెన్నాల మాదిరిగానే రేడియేషన్ నమూనాలు ఉంటాయి. 1.8–2.7 GHz లేదా 1–3 GHz వంటి బహుళ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌ల కోసం ఇంపెడెన్స్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌లను మెరుగుపరచడానికి స్లాట్డ్ కోప్లానార్ వేవ్‌గైడ్ యాంటెనాలు ఉపయోగించబడతాయి. కపుల్డ్-ఫెడ్ స్లాట్ యాంటెనాలు మరియు ప్యాచ్ యాంటెన్నాలు కూడా సాధారణంగా బహుళ-బ్యాండ్ రెక్టెన్నా డిజైన్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి. ఒకటి కంటే ఎక్కువ బ్యాండ్‌విడ్త్ ఇంప్రూవ్‌మెంట్ టెక్నిక్‌లను ఉపయోగించే కొన్ని నివేదించబడిన మల్టీ-బ్యాండ్ యాంటెన్నాలను మూర్తి 3 చూపిస్తుంది.
మూర్తి 3
యాంటెన్నా-రెక్టిఫైయర్ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్
50Ω యాంటెన్నాను నాన్‌లీనియర్ రెక్టిఫైయర్‌తో సరిపోల్చడం సవాలుగా ఉంటుంది ఎందుకంటే దాని ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీతో చాలా తేడా ఉంటుంది. టోపోలాజీలలో A మరియు B (Figure 2), సాధారణ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్ అనేది లంప్డ్ ఎలిమెంట్‌లను ఉపయోగించి ఒక LC మ్యాచ్; అయినప్పటికీ, సాపేక్ష బ్యాండ్‌విడ్త్ సాధారణంగా చాలా కమ్యూనికేషన్ బ్యాండ్‌ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. సింగిల్-బ్యాండ్ స్టబ్ మ్యాచింగ్ సాధారణంగా 6 GHz కంటే తక్కువ మైక్రోవేవ్ మరియు మిల్లీమీటర్-వేవ్ బ్యాండ్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు నివేదించబడిన మిల్లీమీటర్-వేవ్ రెక్టెన్నాలు అంతర్గతంగా ఇరుకైన బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ఎందుకంటే వాటి PCE బ్యాండ్‌విడ్త్ అవుట్‌పుట్ హార్మోనిక్ సప్రెషన్‌తో అడ్డంకిగా ఉంటుంది, ఇది వాటిని సింగిల్-కి ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా చేస్తుంది. 24 GHz లైసెన్స్ లేని బ్యాండ్‌లో బ్యాండ్ WPT అప్లికేషన్‌లు.
C మరియు D టోపోలాజీలలోని రెక్టెన్నాలు మరింత సంక్లిష్టమైన మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లను కలిగి ఉంటాయి. పూర్తిగా పంపిణీ చేయబడిన లైన్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ మ్యాచింగ్ కోసం ప్రతిపాదించబడ్డాయి, అవుట్‌పుట్ పోర్ట్ వద్ద RF బ్లాక్/DC షార్ట్ సర్క్యూట్ (పాస్ ఫిల్టర్) లేదా డయోడ్ హార్మోనిక్స్ కోసం రిటర్న్ పాత్‌గా DC బ్లాకింగ్ కెపాసిటర్. 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 పౌనఃపున్యాలకు సరిపోలడానికి లంప్డ్ ఎలిమెంట్‌లను మిళితం చేస్తాయి మరియు ఇన్‌పుట్ వద్ద RF షార్ట్‌ను సృష్టించడానికి పంపిణీ చేయబడిన మూలకాలను మిళితం చేస్తాయి.
57% సాపేక్ష బ్యాండ్‌విడ్త్ (1.25–2.25 GHz) మరియు లంప్డ్ లేదా డిస్ట్రిబ్యూట్ సర్క్యూట్‌లతో పోలిస్తే 10% అధిక PCEతో బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టిఫైయర్‌ను రూపొందించడానికి సోర్స్ ద్వారా లోడ్ గమనించిన ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను మార్చడం (సోర్స్-పుల్ టెక్నిక్ అని పిలుస్తారు) ఉపయోగించబడింది. . మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు సాధారణంగా మొత్తం 50Ω బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో యాంటెన్నాలను సరిపోల్చడానికి రూపొందించబడినప్పటికీ, బ్రాడ్‌బ్యాండ్ యాంటెన్నాలు నారోబ్యాండ్ రెక్టిఫైయర్‌లకు కనెక్ట్ చేయబడిన సాహిత్యంలో నివేదికలు ఉన్నాయి.
హైబ్రిడ్ లంప్డ్-ఎలిమెంట్ మరియు డిస్ట్రిబ్యూట్-ఎలిమెంట్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు సి మరియు డి టోపోలాజీలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి, సిరీస్ ఇండక్టర్‌లు మరియు కెపాసిటర్‌లు సాధారణంగా ఉపయోగించే లంప్డ్ ఎలిమెంట్‌లు. ఇవి ఇంటర్‌డిజిటేటెడ్ కెపాసిటర్‌ల వంటి సంక్లిష్ట నిర్మాణాలను నివారిస్తాయి, ఇవి ప్రామాణిక మైక్రోస్ట్రిప్ లైన్‌ల కంటే మరింత ఖచ్చితమైన మోడలింగ్ మరియు ఫాబ్రికేషన్ అవసరం.
డయోడ్ యొక్క నాన్ లీనియారిటీ కారణంగా రెక్టిఫైయర్‌కు ఇన్‌పుట్ పవర్ ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, రెక్టెన్నా నిర్దిష్ట ఇన్‌పుట్ పవర్ లెవెల్ మరియు లోడ్ ఇంపెడెన్స్ కోసం PCEని గరిష్టీకరించడానికి రూపొందించబడింది. డయోడ్‌లు ప్రధానంగా 3 GHz కంటే తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద కెపాసిటివ్ హై ఇంపెడెన్స్‌గా ఉంటాయి కాబట్టి, మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లను తొలగించే లేదా సరళీకృత మ్యాచింగ్ సర్క్యూట్‌లను తగ్గించే బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రెక్టెన్నాలు Prf>0 dBm మరియు 1 GHz కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యాలపై దృష్టి కేంద్రీకరించబడ్డాయి, ఎందుకంటే డయోడ్‌లు తక్కువ కెపాసిటివ్ ఇంపెడెన్స్ కలిగి ఉంటాయి మరియు బాగా సరిపోతాయి. యాంటెన్నాకు, తద్వారా డిజైన్‌ను తప్పించడం ఇన్‌పుట్ ప్రతిచర్యలు>1,000Ωతో యాంటెనాలు.
అడాప్టివ్ లేదా రీకాన్ఫిగర్ చేయదగిన ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ CMOS రెక్టెన్నాస్‌లో కనిపించింది, ఇక్కడ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్ ఆన్-చిప్ కెపాసిటర్ బ్యాంక్‌లు మరియు ఇండక్టర్‌లను కలిగి ఉంటుంది. స్టాటిక్ CMOS మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు ప్రామాణిక 50Ω యాంటెన్నాలు అలాగే సహ-రూపకల్పన చేసిన లూప్ యాంటెన్నాల కోసం కూడా ప్రతిపాదించబడ్డాయి. నిష్క్రియ CMOS పవర్ డిటెక్టర్లు అందుబాటులో ఉన్న శక్తిని బట్టి వివిధ రెక్టిఫైయర్‌లు మరియు మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లకు యాంటెన్నా యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను నిర్దేశించే స్విచ్‌లను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించబడుతున్నాయని నివేదించబడింది. లంప్డ్ ట్యూనబుల్ కెపాసిటర్‌లను ఉపయోగించి పునర్నిర్మించదగిన మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్ ప్రతిపాదించబడింది, ఇది వెక్టర్ నెట్‌వర్క్ ఎనలైజర్‌ని ఉపయోగించి ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను కొలిచేటప్పుడు ఫైన్-ట్యూనింగ్ ద్వారా ట్యూన్ చేయబడుతుంది. పునర్నిర్మించదగిన మైక్రోస్ట్రిప్ మ్యాచింగ్ నెట్‌వర్క్‌లలో, డ్యూయల్-బ్యాండ్ లక్షణాలను సాధించడానికి మ్యాచింగ్ స్టబ్‌లను సర్దుబాటు చేయడానికి ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ స్విచ్‌లు ఉపయోగించబడ్డాయి.
యాంటెన్నాల గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, దయచేసి సందర్శించండి:
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-09-2024
