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Projecte llegit

Títol: Circuito captador de energía de radiofrecuencia

Director: GASULLA FORNER, Manuel

Departament: EEL

Títol: Circuito captador de energía de radiofrecuencia

Data inici oferta: 28-02-2013     Data finalització oferta: 31-10-2013


Estudis d'assignació del projecte:
    ETT SIST TELEC 00
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: EETAC
 
Paraules clau:
sensores autónomos, captación de energía por radiofrecuencia
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
Se puede utilizar la energía de radiofrecuencia con el fin de alimentar sensores autónomos. Esta energía puede proceder de la ya presente en el ambiente debido a transmisiones de radar, televisión o telecomunicaciones o bien utilizar una fuente con el fin a ello. En este proyecto se ha escogido la segunda, para ello se utilizarán antenas que captarán potencias de señal baja, en este caso 0 y -10 dBm a la frecuencia de 868MHz.
Un circuito captador de energía de RF está compuesto por una antena, una red de adaptación (formada por bobinas y condensadores) y un rectificador de señal más filtro. Se decidió que la resistencia (R_s) de la antena fuera de 50 Ω(que es un valor típico de antena) dado que a la hora de caracterizar el circuito captador de energía se utilizaría un generador de señal con una salida de 50 Ω
Este proyecto se basa en la adaptación de impedancias de una red LC a fin de obtener eficiencias elevadas del circuito. En este caso el rectificador de señal más filtro del circuito vendrá dado por el diodo HSMS2850 (escogido por su baja tensión umbral) y un condensador de 1nF, por lo tanto habrá que adaptar el circuito a partir de las especificaciones del diodo.
En el apartado de simulación con el programa ADS-2006 se obtuvieron eficiencias alrededor del 70% alimentando el circuito a 0dbm. Mientras que alimentado a -10 dbm la eficiencia no superó el 60%. Los componentes en este caso fueron un condensador de 0.6pF y una bobina de 31.3nH.
En el apartado de implementación de la PCB con una potencia de entrada de 0 dBm (con un condensador=0.6pF y una bobina de 33nH) el circuito alcanzó el 50% y con -10dBm se alcanzó un rendimiento superior al 40%, pero todo esto a una frecuencia que no era la deseada.
 
Overview (resum en anglès):
We can use radio frequency energy in order to fuel autonomous sensors. This energy can be which is radiated into the environment or directly from a source dedicated to it. For this we will use antennas which will receive low signal powers, in this case 0 and -10 dBm with 868MHz of frequency, that through an adaptation network, (formed by a capacitor and a coil), and a rectifier-filter signal (using diode HSMS2850 and a capacitor of 1nF) will make that power transference delivered to the sensor it will be the maximum possible.
We decided that the antenna resistance (R_s) was 50Ω (a typical antenna value) because at the moment to measure real results we will use a signal generator with a 50Ω output.
This project is based on impedances adaptation of LC network to obtain high efficiencies of the circuit.
In simulation section with ADS-2006 program we obtained efficiencies around 70% where the circuit was fuel at 0dbm. Meanwhile the circuit was fuel at -10 dbm the efficiency didn’t overcome the 60%. In this case the components were a 0.6pF capacitor and a 31.3nH coil.
In implementation of PCB section with an input power of 0 dBm (with a 0.6pF capacitor and a 33nH coil) the circuit overcame the 50% and with -10dBm it overcame a performance upper than 40%, but all this with an unwanted frequency.


Data de generació 26/01/2021