High efficiency energy harvesting system from D-TV spectrum

• Autor(a) principal: Moura, Tiago Sousa
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/18868
• topic: Engenharia electrónica e telecomunicações; Televisão digital; Eficiência energética

A recolha de energia do meio ambiente para alimentar dispositivos como forma de os tornar auto-sustentáveis tem vindo cada vez mais a suscitar interesse. Por outro lado, o crescimento contínuo do espectro resultante das telecomunicações constitui uma grande oportunidade para a colheita de energia. Assim sendo, neste trabalho e proposto um sistema altamente e ciente de recolha de energia de rádio-frequência que utiliza o sinal da televisão digital (D-TV) portuguesa e que converte-o em tenso que poder a ser reaproveitada. De forma a ser vantajoso, o sistema e otimizado para operar a baixos níveis de potência. Assim, o presente trabalho pretende também fornecer orientações para o correto desenvolvimento do sistema de colheita de energia para baixa potência de entrada, contribuindo para o desenvolvimento de projetos futuros. O sistema e dividido numa antena recetora e num retificador. Para o retificador são propostas três soluções distintas: um díodo série, um díodo paralelo e um duplicador de tensão. A eficiência obtida e semelhante para as três configurações - cerca de 54% para um sinal de entrada sinusoidal com um nível de potência de -10.5 dBm. Medições com o multiplicador de tensão e o sinal real da D-TV como entrada mostraram uma eficiência de 63% para o mesmo nível de potência. Relativamente à antena, e proposta uma patch com slots e com um elemento parasita que utiliza como substrato dielétrico FR-4. Esta configuração resulta da necessidade de melhorar a largura de banda da microstrip simples. Medições mostraram um aumento da largura de banda em cerca de 4 vezes quando em comparação com uma patch simples.