RF energihøstteknologi

Der er flere og flere elektroniske enheder i vores daglige liv, og de kræver alle en eller anden form for strømforsyning for at fungere korrekt. Heldigvis er der mange former for energi omkring os, som kan omdanne vindenergi, lysenergi, objekters kinetiske energi til elektrisk energi og endda høste noget energi fra transmissionen af højfrekvente radiosignaler.

Mindre almindelig, men hurtigt voksende popularitet er energihøstordningen fra RF/mikrobølgesignaler, som kan høstes fra radio-/tv-stationer og trådløse enheder. Denne energihøstordning kan erstatte batterier i lavenergiapplikationer såsom Internet of Things (IoT) sensorer og radiofrekvensidentifikation (RFID) tags. Genbrug af energi reducerer driftsomkostningerne og øger energieffektiviteten af eksisterende elektroniske systemer og udstyr.

RF er en rig kilde til energihøst, og den udsendes fra milliarder af radiosendere rundt om i verden, inklusive mobiltelefoner, mobiltelefonbasestationer og tv-/radiosignaltransmissionsbasestationer. Derfor er det blevet en trend at bruge RF-energi til at drive nogle laveffektkredsløb.

Konceptet med at høste energi fra RF er ikke nyt, og processen er forholdsvis enkel. Radiobølger når antennen og forårsager en ændring i potentialforskellen over dens længde. Denne potentialforskel får ladningsbærerne til at bevæge sig langs antennens længde i et forsøg på at udligne feltet, og det integrerede RF-DC kredsløb er i stand til at fange energi fra bevægelsen af disse ladningsbærere. Energien lagres midlertidigt i kondensatoren og bruges derefter til at skabe den nødvendige potentialforskel ved belastningen.

RF-energisignalet modtages gennem antennen, så antennens driftsfrekvens skal være den samme som frekvensen af det modtagne signal. Efter at RF-signalet er modtaget gennem antennen, kan det bruges i både RF-DC-konvertere og rene RF-applikationer; RF-DC-konverteren konverterer RF-signalet til et DC-signal, så den opnåede energi kan lagres i en energilagringsenhed; energilagringsenheden kan levere energi til RF-DC-konvertere, RF-enheder og laveffektapplikationer.

Et kredsløb kan oprettes til at udføre RF-til-DC-konvertering for delsystemet med hyldekomponenter. Brug af forskellige kombinationer af antenner, trådløse ladespoler, PMIC'er (power management IC'er), strømmodtagerchips, exciter-sendere osv. kan skabe systemer, der er i stand til at høste energi fra RF.

RF-energisignalet modtages gennem antennen, så antennens driftsfrekvens skal være den samme som frekvensen af det modtagne signal. Efter at RF-signalet er modtaget gennem antennen, kan det bruges i både RF-DC-konvertere og rene RF-applikationer; RF-DC-konverteren konverterer RF-signalet til et DC-signal, så den opnåede energi kan lagres i en energilagringsenhed; energilagringsenheden kan levere energi til RF-DC-konvertere, RF-enheder og laveffektapplikationer.