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Title: Sistema de captación de energía de RF basado en matriz de rectennas dipolos logarítmicas espirales
Authors: Gordón Gallegos, Carlos Diego
Pillajo Iza, Dario Bladimir
Keywords: RECOLECCIÓN DE ENERGÍA
ANTENA ESPIRAL
MICROSTRIP
MULTIBANDA
Issue Date: Sep-2022
Publisher: Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones
Abstract: The constant increase in the demand for energy production worldwide and its supply panorama in fields such as science and technology, more specifically in mobile devices, has encouraged the development of systems for capturing electromagnetic energy or also known as "Energy Harvesting" applied to RF, allowing it to be friendly to the environment, prior to investigations of the operation and use that occur through this technology. Therefore, this project shows the development, design, simulation and manufacture of a logarithmic spiral antenna array for the electromagnetic energy collection system independent of frequency, compact in microstrip technology, low cost and that works within a range of frequencies 1 to 4 GHz, for its design the CST Studio software was used and manufactured on the RF4 substrate with a thickness of 1.6 mm, a dielectric constant of 4.4 and an input impedance of 50 Ω. The resonator structure antenna with dimensions of 190 x 210 mm. The frequencies achieved with the rectenna matrix, since it offers good performance for electromagnetic energy harvesting applications that operate in standard frequencies such as GSM, Wi-Fi, LTE which are available in the environment and allows harvesting its energy at all times. To obtain electrical energy as part of the design of a frequency rectifier which is optimized with the application of the HSMS 286x series Schottky diode. In addition, its construction of the rectenna matrix was carried out based on the proposed design, then performance tests and validation of the prototype were carried out using the miniVNA Tiny spectrum verifier to finally carry out energy storage tests in different environments through Wi-Fi networks.
Description: El constante aumento de la demanda de producción energética a nivel mundial y su panorama de suministro en campos como la ciencia y tecnología, más específico en dispositivos móviles, ha incentivado el desarrollo de sistemas de captación de energía electromagnét ica o conocido también “Energy Harvest ing” aplicado a RF, permit iendo sea amigable con el medio ambiente, previo a investigaciones del funcionamiento y uso que se dan mediante esta tecnología. Por consiguiente, el presente proyecto muestra el desarrollo, diseño, simulación y fabricación de una matriz de antenas logarítmicas espirales para el sistema de captación de energía electromagnética independientes de la frecuencia, compactas en tecnología microstrip, de bajo coste y que funciona dentro de un rango de frecuencias 1 a 4 GHz, para su diseño se utilizó el software CST Studio y fabricada sobre el sustrato RF4 con un grosor de 1.6 mm, una constante dieléctrica de 4.4 y una impedancia de entrada de 50 Ω. La matriz de rectennas logarítmicas espirales con dimensiones de 190 x 210 mm, resuena en múltiples frecuencias desde 900 MHz hasta 4 GHz, con la frecuencia centralizada a 2.4GHz con su ganancia obtenida de 3.472 dB y con un rango de pérdidas de -12 dB, dando un buen rendimiento para aplicaciones de captación de energía electromagnética que operan en frecuencias estándar como GSM, Wi-Fi, LTE las cuales están disponibles en el entorno y permite cosechar su energía. Para la obtención de energía eléctrica como parte del diseño matriz de rectennas consta de un rectificador de frecuencia el cual se optimiza con la aplicación del diodo Schottky HSMS serie 286x, seguidamente se ejecutaron pruebas de funcionamiento y validación del prototipo utilizando el instrumento de espectros miniVNA Tiny para finalmente realizar pruebas de almacenamiento de energía en distintos entornos donde existe presencia de redes Wi-Fi.
URI: https://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/36592
Appears in Collections:Tesis Ingeniería Electrónica y Comunicaciones

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