אַנטענע-רעקטאַפייער קאָ-פּלאַן
די כאַראַקטעריסטיש פון רעקטעננאַס נאָך די EG טאַפּאַלאַדזשי אין פיגורע 2 איז אַז די אַנטענע איז גלייַך מאַטשט צו די רעקטאַפייער, אלא ווי די 50Ω נאָרמאַל, וואָס ריקווייערז מינאַמייזינג אָדער ילימאַנייטינג די וואָס ריכטן קרייַז צו מאַכט די רעקטאַפייער. דער אָפּטיילונג ריוויוזט די אַדוואַנטידזשיז פון סאָאַ רעקטאַנז מיט ניט-50Ω אַנטענאַז און רעקטענאַנז אָן וואָס ריכטן נעטוואָרקס.
1. עלעקטריק קליין אַנטענאַז
LC רעזאַנאַנט רינג אַנטענאַז האָבן שוין וויידלי געניצט אין אַפּלאַקיישאַנז ווו סיסטעם גרייס איז קריטיש. ביי פריקוואַנסיז אונטער 1 GHz, די ווייוולענגט קען פאַרשאַפן נאָרמאַל פונאנדערגעטיילט עלעמענט אַנטענאַז צו פאַרנעמען מער פּלאַץ ווי די קוילעלדיק גרייס פון דעם סיסטעם, און אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי גאָר ינאַגרייטיד טראַנססעיווערס פֿאַר גוף ימפּלאַנץ דער הויפּט נוץ פון די נוצן פון ילעקטריקלי קליין אַנטענאַז פֿאַר WPT.
די הויך ינדוקטיווע ימפּידאַנס פון די קליין אַנטענע (לעבן אפקלאנג) קענען ווערן גענוצט צו גלייַך פאַרבינדן די רעקטאַפייער אָדער מיט אַן נאָך אויף-שפּאָן קאַפּאַסיטיווע וואָס ריכטן נעץ. ילעקטריקלי קליין אַנטענאַז האָבן שוין רעפּאָרטעד אין WPT מיט לפּ און קפּ אונטער 1 GHz ניצן Huygens דיפּאָלע אַנטענאַז, מיט קאַ = 0.645, בשעת קאַ = 5.91 אין נאָרמאַל דיפּאָלעס (קאַ = 2πr / λ0).
2. רעקטאַפייער קאָנדזשוגאַטע אַנטענע
די טיפּיש אַרייַנשרייַב ימפּידאַנס פון אַ דייאָוד איז העכסט קאַפּאַסיטיווע, אַזוי אַ ינדוקטיווע אַנטענע איז פארלאנגט צו דערגרייכן קאָנדזשוגאַטע ימפּידאַנס. רעכט צו דער קאַפּאַסיטיווע ימפּידאַנס פון די שפּאָן, הויך ימפּידאַנס ינדוקטיווע אַנטענאַז זענען וויידלי געניצט אין RFID טאַגס. דיפּאָלע אַנטענאַז האָבן לעצטנס געווארן אַ גאַנג אין קאָמפּלעקס ימפּידאַנס RFID אַנטענאַז, יגזיביטינג הויך ימפּידאַנס (קעגנשטעל און רעאַקטאַנס) לעבן זייער רעזאַנאַנט אָפטקייַט.
ינדוקטיווע דיפּאָלע אַנטענאַז האָבן שוין געניצט צו גלייַכן די הויך קאַפּאַסאַטאַנס פון די רעקטאַפייער אין די אָפטקייַט באַנד פון אינטערעס. אין אַ פאָולדיד דיפּאָלע אַנטענע, די טאָפּל קורץ שורה (דיפּאָלע פאָלדינג) אקטן ווי אַ ימפּידאַנס טראַנספאָרמער, אַלאַוינג די פּלאַן פון אַ גאָר הויך ימפּידאַנס אַנטענע. אַלטערנאַטיוועלי, פאָרורטייל פידינג איז פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר ינקריסינג די ינדוקטיווע רעאַקטאַנס און די פאַקטיש ימפּידאַנס. קאַמביינינג קייפל בייאַסט דיפּאָלע עלעמענטן מיט אַנבאַלאַנסט בויגן-בונד ריידיאַל סטאַבס פארמען אַ צווייענדיק בראָדבאַנד הויך ימפּידאַנס אַנטענע. פיגורע 4 ווייזט עטלעכע רעקטאַפייער קאָנדזשוגאַטע אַנטענאַז.
פיגורע 4
ראַדיאַציע קעראַקטעריסטיקס אין RFEH און WPT
אין די Friis מאָדעל, די מאַכט PRX באקומען דורך אַן אַנטענע אין אַ ווייַטקייט ד פון די טראַנסמיטער איז אַ דירעקט פונקציע פון די ופנעמער און טראַנסמיטער גיינז (GRX, GTX).
די אַנטענע ס הויפּט לאָוב דירעקטיוויטי און פּאָולעראַזיישאַן גלייַך פּראַל אויף די סומע פון מאַכט געזאמלט פון די אינצידענט כוואַליע. אַנטענע ראַדיאַציע קעראַקטעריסטיקס זענען שליסל פּאַראַמעטערס וואָס דיפערענשיייט צווישן אַמביאַנט RFEH און WPT (פיגורע 5). בשעת אין ביידע אַפּלאַקיישאַנז די פּראַפּאַגיישאַן מיטל קען זיין אומבאַקאַנט און זיין ווירקונג אויף די באקומען כוואַליע דאַרף זיין באַטראַכט, וויסן פון די טראַנסמיטינג אַנטענע קענען זיין עקספּלויטאַד. טיש 3 יידענאַפייד די שליסל פּאַראַמעטערס דיסקאַסט אין דעם אָפּטיילונג און זייער אָנווענדלעך צו RFEH און WPT.
פיגורע 5
1. דירעקטיוויטי און געווינען
אין רובֿ RFEH און WPT אַפּלאַקיישאַנז, עס איז אנגענומען אַז דער זאַמלער קען נישט וויסן די ריכטונג פון די אינצידענט ראַדיאַציע און עס איז קיין שורה-פון-דערזען (LoS) וועג. אין דעם אַרבעט, קייפל אַנטענע דיזיינז און פּלייסמאַנץ זענען ינוועסטאַגייטאַד צו מאַקסאַמייז די באקומען מאַכט פון אַן אומבאַקאַנט מקור, ינדיפּענדאַנטלי פון די הויפּט לאָוב אַליינמאַנט צווישן די טראַנסמיטער און די ופנעמער.
אָמנידירעקטיאָנאַל אַנטענאַז זענען וויידלי געניצט אין ינווייראַנמענאַל RFEH רעקטאַנז. אין דער ליטעראַטור, די PSD וועריז דיפּענדינג אויף די אָריענטירונג פון די אַנטענע. אָבער, די ווערייישאַן אין מאַכט איז נישט דערקלערט, אַזוי עס איז ניט מעגלעך צו באַשליסן צי די ווערייישאַן איז רעכט צו דער ראַדיאַציע מוסטער פון די אַנטענע אָדער רעכט צו פּאָולעראַזיישאַן מיסמאַטש.
אין אַדישאַן צו RFEH אַפּלאַקיישאַנז, הויך-געווינען דירעקטיאָנאַל אַנטענאַז און ערייז זענען וויידלי רעפּאָרטעד פֿאַר מייקראַווייוו WPT צו פֿאַרבעסערן די זאַמלונג עפעקטיווקייַט פון נידעריק רף מאַכט געדיכטקייַט אָדער באַקומען פּראַפּאַגיישאַן לאָססעס. Yagi-Uda רעקטענאַ ערייז, באָווטי ערייז, ספּיראַליש ערייז, טייטלי קאַפּאַלד וויוואַלדי ערייז, CPW CP ערייז, און לאַטע ערייז זענען צווישן די סקאַלאַבלע רעקטענאַ ימפּלאַמאַנץ וואָס קענען מאַקסאַמייז די ינסידענט מאַכט געדיכטקייַט אונטער אַ זיכער געגנט. אנדערע אַפּראָוטשיז צו פֿאַרבעסערן אַנטענע געווינען אַרייַננעמען סאַבסטרייט ינאַגרייטיד וואַוועגייד (SIW) טעכנאָלאָגיע אין מייקראַווייוו און מילאַמיטער כוואַליע באַנדס, ספּעציפיש צו WPT. אָבער, הויך-געווינען רעקטאַנז זענען קעראַקטערייזד דורך שמאָל שטראַלווידטס, מאכן אָפּטראָג פון כוואליעס אין אַרביטראַריש אינסטרוקציעס באַטלאָניש. ינוועסטאַגיישאַנז אין די נומער פון אַנטענע עלעמענטן און פּאָרץ געפונען אַז העכער דירעקטיוויטי שטימען נישט צו העכער כאַרוואַסטיד מאַכט אין אַמביאַנט RFEH אַסומינג דריי-דימענשאַנאַל אַרביטראַריש ינסידאַנס; דאָס איז געווען וועראַפייד דורך פעלד מעזשערמאַנץ אין שטאָטיש ינווייראַנמאַנץ. הויך-געווינען ערייז קענען זיין לימיטעד צו WPT אַפּלאַקיישאַנז.
צו אַריבערפירן די בענעפיץ פון הויך-געווינס אַנטענאַז צו אַרביטראַריש RFEHs, פּאַקידזשינג אָדער אויסלייג סאַלושאַנז זענען געניצט צו באַקומען די דירעקטיוויטי אַרויסגעבן. א צווייענדיק לאַטע אַנטענע ווריסטבאַנד איז פארגעלייגט צו שניט ענערגיע פון אַמביאַנט Wi-Fi RFEHs אין צוויי אינסטרוקציעס. אַמביאַנט סעליאַלער RFEH אַנטענאַז זענען אויך דיזיינד ווי 3 ד באָקסעס און געדרוקט אָדער אַדכירד צו פונדרויסנדיק סערפאַסיז צו רעדוצירן סיסטעם שטח און געבן מולטי-דירעקטיאָנאַל כאַרוואַסטינג. קוביק רעקטענאַ סטראַקטשערז ויסשטעלונג העכער מאַשמאָעס פון ענערגיע אָפּטראָג אין אַמביאַנט RFEHs.
ימפּרווומאַנץ צו אַנטענע פּלאַן צו פאַרגרעסערן די ברייט, אַרייַנגערעכנט אַגזיליערי פּעראַסיטיק לאַטע עלעמענטן, זענען געמאכט צו פֿאַרבעסערן WPT ביי 2.4 GHz, 4 × 1 ערייז. א 6 GHz ייגל אַנטענע מיט קייפל שטראַל מקומות איז אויך פארגעלייגט, דעמאַנסטרייטינג קייפל בימז פּער פּאָרט. מולטי-פּאָרט, מולטי-רעקטאַפייער ייבערפלאַך רעקטאַנז און ענערגיע כאַרוואַסטינג אַנטענאַז מיט אָמנידירעקטיאָנאַל ראַדיאַציע פּאַטערנז זענען פארגעלייגט פֿאַר מולטי-דירעקטיאָנאַל און מולטי-פּאָולערייזד RFEH. מולטי-רעקטאַפייערז מיט ביאַמפאָרמינג מאַטריסיז און מולטי-פּאָרט אַנטענע ערייז זענען אויך פארגעלייגט פֿאַר הויך-געווינען, מולטי-דירעקטיאָנאַל ענערגיע כאַרוואַסטינג.
אין קיצער, כאָטש הויך-געווינס אַנטענאַז זענען בילכער צו פֿאַרבעסערן די מאַכט כאַרוואַסטיד פֿון נידעריק רף דענסאַטיז, העכסט דירעקטיאָנאַל ריסיווערז קען נישט זיין ידעאַל אין אַפּלאַקיישאַנז ווו די טראַנסמיטער ריכטונג איז אומבאַקאַנט (למשל, אַמביאַנט RFEH אָדער WPT דורך אומבאַקאַנט פּראַפּאַגיישאַן טשאַנאַלז). אין דעם אַרבעט, קייפל מולטי-שטראַל אַפּראָוטשיז זענען פארגעלייגט פֿאַר מולטי-דירעקטיאָנאַל הויך-געווינען WPT און RFEH.
2. אַנטענע פּאָולעראַזיישאַן
אַנטענע פּאָולעראַזיישאַן באשרייבט די באַוועגונג פון די עלעקטריק פעלד וועקטאָר קאָרעוו צו די אַנטענע פּראַפּאַגיישאַן ריכטונג. פּאָלאַריזאַטיאָן מיסמאַטשעס קענען פירן צו רידוסט טראַנסמיסיע / אָפּטראָג צווישן אַנטענאַז אפילו ווען די הויפּט לאָוב אינסטרוקציעס זענען אַליינד. פֿאַר בייַשפּיל, אויב אַ ווערטיקאַל לפּ אַנטענע איז געניצט פֿאַר טראַנסמיסיע און אַ האָריזאָנטאַל לפּ אַנטענע איז געניצט פֿאַר אָפּטראָג, קיין מאַכט וועט זיין באקומען. אין דעם אָפּטיילונג, רעפּאָרטעד מעטהאָדס פֿאַר מאַקסאַמייזינג וויירליס אָפּטראָג עפעקטיווקייַט און ויסמיידן פּאָולעראַזיישאַן מיסמאַטש לאָססעס זענען ריוויוד. א קיצער פון די פארגעלייגט רעקטענאַ אַרקאַטעקטשער מיט רעספּעקט צו פּאָולעראַזיישאַן איז געגעבן אין פיגורע 6 און אַ בייַשפּיל פון סאָאַ איז געגעבן אין טיש 4.
פיגורע 6
אין סעליאַלער קאָמוניקאַציע, לינעאַר פּאָולעראַזיישאַן אַליינמאַנט צווישן באַזע סטיישאַנז און רירעוודיק פאָנעס איז אַנלייקלי צו זיין אַטשיווד, אַזוי באַזע סטאַנציע אַנטענאַז זענען דיזיינד צו זיין צווייענדיק-פּאָלאַריזעד אָדער מולטי-פּאָולערייזד צו ויסמיידן פּאָולעראַזיישאַן מיסמאַטש לאָססעס. אָבער, די פּאָולעראַזיישאַן ווערייישאַן פון לפּ כוואליעס רעכט צו מולטיפּאַטה יפעקץ בלייבט אַן אַנסאַלווד פּראָבלעם. באַזירט אויף די האַשאָרע פון מולטי-פּאָלאַריזעד רירעוודיק באַזע סטיישאַנז, סעליאַלער RFEH אַנטענאַז זענען דיזיינד ווי לפּ אַנטענאַז.
CP רעקטאַנז זענען דער הויפּט געניצט אין WPT ווייַל זיי זענען לעפיערעך קעגנשטעליק צו מיסמאַטש. קפּ אַנטענאַז זענען ביכולת צו באַקומען קפּ ראַדיאַציע מיט דער זעלביקער ראָוטיישאַן ריכטונג (לינקס אָדער רעכט-האַנדיד קפּ) אין אַדישאַן צו אַלע לפּ כוואליעס אָן מאַכט אָנווער. אין קיין פאַל, די קפּ אַנטענע טראַנזמיץ און די לפּ אַנטענע נעמט 3 דב אָנווער (50% מאַכט אָנווער). CP רעקטאַנז זענען רעפּאָרטעד צו זיין פּאַסיק פֿאַר 900 MHz און 2.4 GHz און 5.8 GHz ינדאַסטריאַל, וויסנשאפטלעכע און מעדיציניש באַנדס און מילאַמיטער כוואליעס. אין RFEH פון אַרביטרעראַלי פּאָולערייזד כוואליעס, פּאָולעראַזיישאַן דייווערסיטי רעפּראַזענץ אַ פּאָטענציעל לייזונג צו פּאָולעראַזיישאַן מיסמאַטש לאָססעס.
פול פּאָולעראַזיישאַן, אויך באקאנט ווי מאַלטי-פּאָולעראַזיישאַן, איז פארגעלייגט צו גאָר באַקומען פּאָולעראַזיישאַן מיסמאַטש לאָססעס, וואָס אַלאַוז די זאַמלונג פון ביידע קפּ און לפּ כוואליעס, ווו צוויי צווייענדיק-פּאָולערייזד אָרטאָגאָנאַל לפּ עלעמענטן באַקומען יפעקטיוולי אַלע לפּ און קפּ כוואליעס. צו אילוסטרירן דעם, די ווערטיקאַל און האָריזאָנטאַל נעץ וואָולטידזש (VV און VH) בלייבן קעסיידערדיק ראַגאַרדלאַס פון די פּאָולעראַזיישאַן ווינקל:
קפּ ילעקטראָומאַגנעטיק כוואַליע "E" עלעקטריק פעלד, ווו מאַכט איז געזאמלט צוויי מאָל (אַמאָל פּער אַפּאַראַט), דערמיט גאָר ריסיווינג די קפּ קאָמפּאָנענט און אָוווערקאַמינג די 3 דב פּאָולעראַזיישאַן מיסמאַטש אָנווער:
צום סוף, דורך DC קאָמבינאַציע, אינצידענט כוואליעס פון אַרביטראַריש פּאָולעראַזיישאַן קענען זיין באקומען. פיגורע 7 ווייזט די דזשיאַמאַטרי פון די רעפּאָרטעד גאָר פּאָולערייזד רעקטענאַ.
פיגורע 7
אין קיצער, אין WPT אַפּלאַקיישאַנז מיט דעדאַקייטאַד מאַכט סאַפּלייז, CP איז בילכער ווייַל עס ימפּרוווז WPT עפעקטיווקייַט ראַגאַרדלאַס פון די פּאָולעראַזיישאַן ווינקל פון די אַנטענע. אויף די אנדערע האַנט, אין מאַלטי-מקור אַקוואַזישאַן, ספּעציעל פֿון אַמביאַנט קוואלן, גאָר פּאָולערייזד אַנטענאַז קענען דערגרייכן בעסער קוילעלדיק אָפּטראָג און מאַקסימום פּאָרטאַביליטי; מולטי-פּאָרט / מולטי-רעקטאַפייער אַרקאַטעקטשערז זענען פארלאנגט צו פאַרבינדן גאָר פּאָולערייזד מאַכט ביי רף אָדער דק.
קיצער
דער צייטונג ריוויוזט די לעצטע פּראָגרעס אין אַנטענע פּלאַן פֿאַר RFEH און WPT, און לייגט אַ נאָרמאַל קלאַסאַפאַקיישאַן פון אַנטענע פּלאַן פֿאַר RFEH און WPT וואָס איז נישט פארגעלייגט אין פריערדיקן ליטעראַטור. דריי יקערדיק אַנטענע רעקווירעמענץ פֿאַר אַטשיווינג הויך רף-צו-דק עפעקטיווקייַט זענען יידענאַפייד ווי:
1. אַנטענע רעקטאַפייער ימפּידאַנס באַנדווידט פֿאַר די RFEH און WPT באַנדס פון אינטערעס;
2. הויפּט לאָוב אַליינמאַנט צווישן טראַנסמיטער און ופנעמער אין WPT פון אַ דעדאַקייטאַד קאָרמען;
3. פּאָלאַריזאַטיאָן וואָס ריכטן זיך צווישן די רעקטענאַ און די אינצידענט כוואַליע ראַגאַרדלאַס פון ווינקל און שטעלע.
באַזירט אויף ימפּידאַנס, רעקטעננאַס זענען קלאַסאַפייד אין 50Ω און רעקטאַפייער קאָנדזשוגאַטע רעקטענאַ, מיט אַ פאָקוס אויף ימפּידאַנס וואָס ריכטן זיך צווישן פאַרשידענע באַנדס און לאָודז און די עפעקטיווקייַט פון יעדער וואָס ריכטן אופֿן.
די ראַדיאַציע קעראַקטעריסטיקס פון סאָאַ רעקטאַנז זענען ריוויוד פֿון דער פּערספּעקטיוו פון דירעקטיוויטי און פּאָולעראַזיישאַן. עס זענען דיסקאַסט מעטהאָדס צו פֿאַרבעסערן געווינס דורך beamforming און פּאַקקאַגינג צו באַקומען ענג שטראַלווידט. צום סוף, CP רעקטאַנז פֿאַר WPT זענען ריוויוד, צוזאַמען מיט פאַרשידן ימפּלאַמאַנץ צו דערגרייכן פּאָולעראַזיישאַן-פרייַ אָפּטראָג פֿאַר WPT און RFEH.
צו לערנען מער וועגן אַנטענאַז, ביטע באַזוכן:
פּאָסטן צייט: אויגוסט 16-2024
