โครงการวิจัยเรื่อง การพัฒนาอุปกรณ์เรคเทนนาสำหรับการประยุกต์ใช้งานด้านพลังงานทางการทหาร

Abstract

รายงานนี้กล่าวถึงการออกแบบระบบการส่งผ่านกําลังงานไร้สายที่มีการออกแบบไม่ซับซ้อน โดยใช้สายอากาศแบบช่องว่างระหว่างแผ่นพิมพ์สองชั้น 4 องค์ประกอบ วางตัวจัดเรียงร่วมกันแบบตั้ง ฉากซึ่งกันและกันเพื่อเพิ่มโอกาสในการรับสัญญาณและอัตราขยาย ในการเก็บกําลังงานในย่านความถี่ 2.4 GHz ถึง 2.5 GHz สายอากาศที่ถูกนําเสนอนี้จะทําการแปลงคลื่นความถี่วิทยุไปเป็นไฟฟ้ากระแสตรง โดยสายอากาศมีแบบรูปการแพร่กระจายคลื่นทิศทางเดียวและมีอัตราขยายสูง ในส่วนของวงจรเรียงกระแสจะทําการออกแบบโดยใช้ไดโอดเป็นหลักและสตับปลายเปิดในการ แมตช์วงจรเรียงกระแส ซึ่งพารามิเตอร์ที่เหมาะสมของสายอากาศและวงจรเรียงกระแสจะได้มาจากการศึกษาถึงผลกระทบของพารามิเตอร์โดยใช้โปรแกรมจําลอง ศึกษาสายอากาศและวงจรเรียงกระแสโดยใช้เครื่องกําเนิดความถี่ (RF Generator) ในการกําเนิดสัญญานความถี่เพื่อที่จะศึกษาและทดสอบการแมตช์กันระหว่างสายอากาศและวงจรเรียงกระแสรวมถึงค่าประสิทธิภาพของการส่งผ่านกําลังงาน (η ) ของสายอากาศ ซึ่งขนาดของสายอากาศทั้งหมดมีขนาดเป็น 190 mm × 190 mm และมีคุณลักษณะ |S11| ของสายอากาศที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ -10 dB ตั้งแต่ 2.35 GHz ถึง 2.55 GHz อัตราขยายของสายอากาศที่นําเสนอมีค่าสูงสุดอยู่ที่ 14 dBi

This report presents a rectifying antenna (rectenna) which can transfer the wireless power at 2.45 GHz band. The proposed antenna is designed to convert the wireless RF signal into DC power. The antenna structure consists of four printed suspended located perpendicularly to one another to combine the pattern and increase gain. The compact antenna radiates unidirectional pattern with high gain. The rectifying circuit part is designed based on diode with stub matching circuit. The suitable parameters of the antenna and rectifier are achieved by parametric study from simulated results in order to study and test the impedance matching between antenna and rectifier circuit including power transmission efficiency (η ) of the proposed antenna. The dimension of the proposed antenna is 190 mm x 190 mm. The |S11| of the antenna is less than-10 dB from 2.35 GHz to 2.55 GHz. The maximum gain is 14 dBi.