૧.પરિચય
બેટરી-મુક્ત ટકાઉ વાયરલેસ નેટવર્ક્સ પ્રાપ્ત કરવા માટેની પદ્ધતિઓ તરીકે રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (RF) એનર્જી હાર્વેસ્ટિંગ (RFEH) અને રેડિયેટિવ વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સફર (WPT) એ ખૂબ જ રસ ખેંચ્યો છે. રેક્ટેના WPT અને RFEH સિસ્ટમ્સના પાયાનો પથ્થર છે અને લોડને પહોંચાડવામાં આવતી DC પાવર પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. રેક્ટેનાના એન્ટેના તત્વો સીધી લણણી કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે, જે લણણીની શક્તિને અનેક ક્રમમાં બદલી શકે છે. આ પેપર WPT અને એમ્બિયન્ટ RFEH એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતા એન્ટેના ડિઝાઇનની સમીક્ષા કરે છે. અહેવાલ કરાયેલ રેક્ટેનાને બે મુખ્ય માપદંડો અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે: એન્ટેના સુધારક અવરોધ બેન્ડવિડ્થ અને એન્ટેનાની રેડિયેશન લાક્ષણિકતાઓ. દરેક માપદંડ માટે, વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે ગુણવત્તાનો આંકડો (FoM) નક્કી કરવામાં આવે છે અને તુલનાત્મક રીતે સમીક્ષા કરવામાં આવે છે.
20મી સદીની શરૂઆતમાં ટેસ્લા દ્વારા હજારો હોર્સપાવર ટ્રાન્સમિટ કરવાની પદ્ધતિ તરીકે WPT નો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો હતો. RF પાવર મેળવવા માટે રેક્ટિફાયર સાથે જોડાયેલા એન્ટેનાનું વર્ણન કરતી રેક્ટેના શબ્દ 1950ના દાયકામાં સ્પેસ માઇક્રોવેવ પાવર ટ્રાન્સમિશન એપ્લિકેશન્સ અને ઓટોનોમસ ડ્રોનને પાવર આપવા માટે ઉભરી આવ્યો હતો. સર્વદિશાત્મક, લાંબા અંતરનું WPT પ્રચાર માધ્યમ (હવા) ના ભૌતિક ગુણધર્મો દ્વારા મર્યાદિત છે. તેથી, વાણિજ્યિક WPT મુખ્યત્વે વાયરલેસ કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ચાર્જિંગ અથવા RFID માટે નજીકના ક્ષેત્રના બિન-રેડિએટિવ પાવર ટ્રાન્સફર સુધી મર્યાદિત છે.
જેમ જેમ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો અને વાયરલેસ સેન્સર નોડ્સનો પાવર વપરાશ ઘટતો જાય છે, તેમ તેમ એમ્બિયન્ટ RFEH અથવા ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ લો-પાવર ઓમ્નિડાયરેક્શનલ ટ્રાન્સમીટરનો ઉપયોગ કરીને સેન્સર નોડ્સને પાવર આપવાનું વધુ શક્ય બને છે. અલ્ટ્રા-લો-પાવર વાયરલેસ પાવર સિસ્ટમમાં સામાન્ય રીતે RF એક્વિઝિશન ફ્રન્ટ એન્ડ, DC પાવર અને મેમરી મેનેજમેન્ટ અને લો-પાવર માઇક્રોપ્રોસેસર અને ટ્રાન્સસીવર હોય છે.
આકૃતિ 1 RFEH વાયરલેસ નોડનું આર્કિટેક્ચર અને સામાન્ય રીતે રિપોર્ટ કરાયેલ RF ફ્રન્ટ-એન્ડ અમલીકરણ દર્શાવે છે. વાયરલેસ પાવર સિસ્ટમની એન્ડ-ટુ-એન્ડ કાર્યક્ષમતા અને સિંક્રનાઇઝ્ડ વાયરલેસ માહિતી અને પાવર ટ્રાન્સફર નેટવર્કનું આર્કિટેક્ચર એન્ટેના, રેક્ટિફાયર અને પાવર મેનેજમેન્ટ સર્કિટ જેવા વ્યક્તિગત ઘટકોના પ્રદર્શન પર આધાર રાખે છે. સિસ્ટમના વિવિધ ભાગો માટે ઘણા સાહિત્ય સર્વેક્ષણો હાથ ધરવામાં આવ્યા છે. કોષ્ટક 1 પાવર કન્વર્ઝન સ્ટેજ, કાર્યક્ષમ પાવર કન્વર્ઝન માટેના મુખ્ય ઘટકો અને દરેક ભાગ માટે સંબંધિત સાહિત્ય સર્વેક્ષણોનો સારાંશ આપે છે. તાજેતરના સાહિત્ય પાવર કન્વર્ઝન ટેકનોલોજી, રેક્ટિફાયર ટોપોલોજી અથવા નેટવર્ક-અવેર RFEH પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
આકૃતિ 1
જોકે, RFEH માં એન્ટેના ડિઝાઇનને મહત્વપૂર્ણ ઘટક તરીકે ગણવામાં આવતું નથી. જોકે કેટલાક સાહિત્યમાં એન્ટેના બેન્ડવિડ્થ અને કાર્યક્ષમતાને એકંદર દ્રષ્ટિકોણથી અથવા ચોક્કસ એન્ટેના ડિઝાઇન દ્રષ્ટિકોણથી ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, જેમ કે લઘુચિત્ર અથવા પહેરી શકાય તેવા એન્ટેના, પાવર રિસેપ્શન અને રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા પર ચોક્કસ એન્ટેના પરિમાણોની અસરનું વિગતવાર વિશ્લેષણ કરવામાં આવતું નથી.
આ પેપર રેક્ટેનામાં એન્ટેના ડિઝાઇન તકનીકોની સમીક્ષા કરે છે જેનો ઉદ્દેશ્ય RFEH અને WPT વિશિષ્ટ એન્ટેના ડિઝાઇન પડકારોને પ્રમાણભૂત સંચાર એન્ટેના ડિઝાઇનથી અલગ પાડવાનો છે. એન્ટેનાની તુલના બે દ્રષ્ટિકોણથી કરવામાં આવે છે: એન્ડ-ટુ-એન્ડ ઇમ્પિડન્સ મેચિંગ અને રેડિયેશન લાક્ષણિકતાઓ; દરેક કિસ્સામાં, FoM ને અત્યાધુનિક (SoA) એન્ટેનામાં ઓળખવામાં આવે છે અને તેની સમીક્ષા કરવામાં આવે છે.
2. બેન્ડવિડ્થ અને મેચિંગ: નોન-50Ω RF નેટવર્ક્સ
50Ω ની લાક્ષણિક અવબાધ એ માઇક્રોવેવ એન્જિનિયરિંગ એપ્લિકેશન્સમાં એટેન્યુએશન અને પાવર વચ્ચેના સમાધાનનો પ્રારંભિક વિચાર છે. એન્ટેનામાં, અવબાધ બેન્ડવિડ્થને ફ્રીક્વન્સી રેન્જ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જ્યાં પ્રતિબિંબિત શક્તિ 10% (S11< − 10 dB) કરતા ઓછી હોય છે. લો નોઇઝ એમ્પ્લીફાયર (LNAs), પાવર એમ્પ્લીફાયર અને ડિટેક્ટર સામાન્ય રીતે 50Ω ઇનપુટ અવબાધ મેચ સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવતા હોવાથી, 50Ω સ્ત્રોતનો પરંપરાગત રીતે સંદર્ભ આપવામાં આવે છે.
રેક્ટેનામાં, એન્ટેનાનું આઉટપુટ સીધું રેક્ટિફાયરમાં ફીડ થાય છે, અને ડાયોડની બિન-રેખીયતા ઇનપુટ અવબાધમાં મોટો ફેરફાર લાવે છે, જેમાં કેપેસિટીવ ઘટક પ્રભુત્વ ધરાવે છે. 50Ω એન્ટેના ધારી લેતા, મુખ્ય પડકાર એ છે કે ઇનપુટ અવબાધને રસની આવર્તન પર રેક્ટિફાયરના અવબાધમાં રૂપાંતરિત કરવા અને તેને ચોક્કસ પાવર સ્તર માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે વધારાના RF મેચિંગ નેટવર્ક ડિઝાઇન કરવું. આ કિસ્સામાં, કાર્યક્ષમ RF થી DC રૂપાંતર સુનિશ્ચિત કરવા માટે એન્ડ-ટુ-એન્ડ ઇમ્પિડન્સ બેન્ડવિડ્થ જરૂરી છે. તેથી, જોકે એન્ટેના સામયિક તત્વો અથવા સ્વ-પૂરક ભૂમિતિનો ઉપયોગ કરીને સૈદ્ધાંતિક રીતે અનંત અથવા અલ્ટ્રા-વાઇડ બેન્ડવિડ્થ પ્રાપ્ત કરી શકે છે, રેક્ટેનાની બેન્ડવિડ્થ રેક્ટિફાયર મેચિંગ નેટવર્ક દ્વારા અવરોધિત થશે.
એન્ટેના અને રેક્ટિફાયર વચ્ચે પ્રતિબિંબ ઘટાડીને અને પાવર ટ્રાન્સફરને મહત્તમ કરીને સિંગલ-બેન્ડ અને મલ્ટી-બેન્ડ હાર્વેસ્ટિંગ અથવા WPT પ્રાપ્ત કરવા માટે ઘણી રેક્ટેના ટોપોલોજીઓનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો છે. આકૃતિ 2 તેમના અવબાધ મેચિંગ આર્કિટેક્ચર દ્વારા વર્ગીકૃત કરાયેલ રિપોર્ટ કરેલા રેક્ટેના ટોપોલોજીના માળખા દર્શાવે છે. કોષ્ટક 2 દરેક શ્રેણી માટે એન્ડ-ટુ-એન્ડ બેન્ડવિડ્થ (આ કિસ્સામાં, FoM) ના સંદર્ભમાં ઉચ્ચ-પ્રદર્શન રેક્ટેનાના ઉદાહરણો દર્શાવે છે.
આકૃતિ 2 બેન્ડવિડ્થ અને ઇમ્પિડન્સ મેચિંગના દ્રષ્ટિકોણથી રેક્ટેના ટોપોલોજીઓ. (a) સ્ટાન્ડર્ડ એન્ટેના સાથે સિંગલ-બેન્ડ રેક્ટેના. (b) મલ્ટિબેન્ડ રેક્ટેના (બહુવિધ પરસ્પર જોડાયેલા એન્ટેનાથી બનેલું) જેમાં એક રેક્ટિફાયર અને દરેક બેન્ડ માટે મેચિંગ નેટવર્ક હોય છે. (c) બહુવિધ RF પોર્ટ અને દરેક બેન્ડ માટે અલગ મેચિંગ નેટવર્ક સાથે બ્રોડબેન્ડ રેક્ટેના. (d) બ્રોડબેન્ડ એન્ટેના અને બ્રોડબેન્ડ મેચિંગ નેટવર્ક સાથે બ્રોડબેન્ડ રેક્ટેના. (e) ઇલેક્ટ્રિકલી નાના એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરીને સિંગલ-બેન્ડ રેક્ટેના જે સીધા રેક્ટિફાયર સાથે મેળ ખાય છે. (f) રેક્ટિફાયર સાથે સંયોજિત કરવા માટે જટિલ અવરોધ સાથે સિંગલ-બેન્ડ, ઇલેક્ટ્રિકલી મોટા એન્ટેના. (g) ફ્રીક્વન્સીઝની શ્રેણી પર રેક્ટિફાયર સાથે સંયોજિત કરવા માટે જટિલ અવરોધ સાથે બ્રોડબેન્ડ રેક્ટેના.
જ્યારે ડેડિકેટેડ ફીડમાંથી WPT અને એમ્બિયન્ટ RFEH અલગ અલગ રેક્ટેના એપ્લિકેશન છે, ત્યારે બેન્ડવિડ્થ દ્રષ્ટિકોણથી ઉચ્ચ પાવર કન્વર્ઝન કાર્યક્ષમતા (PCE) પ્રાપ્ત કરવા માટે એન્ટેના, રેક્ટિફાયર અને લોડ વચ્ચે એન્ડ-ટુ-એન્ડ મેચિંગ પ્રાપ્ત કરવું મૂળભૂત છે. તેમ છતાં, WPT રેક્ટેના ચોક્કસ પાવર સ્તરો (ટોપોલોજીઓ a, e અને f) પર સિંગલ-બેન્ડ PCE ને સુધારવા માટે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ફેક્ટર મેચિંગ (નીચલા S11) પ્રાપ્ત કરવા પર વધુ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. સિંગલ-બેન્ડ WPT ની વિશાળ બેન્ડવિડ્થ ડિટ્યુનિંગ, મેન્યુફેક્ચરિંગ ખામીઓ અને પેકેજિંગ પરોપજીવીઓ સામે સિસ્ટમ રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં સુધારો કરે છે. બીજી બાજુ, RFEH રેક્ટેના મલ્ટિ-બેન્ડ ઓપરેશનને પ્રાથમિકતા આપે છે અને ટોપોલોજીઓ bd અને g થી સંબંધિત છે, કારણ કે સિંગલ બેન્ડની પાવર સ્પેક્ટ્રલ ડેન્સિટી (PSD) સામાન્ય રીતે ઓછી હોય છે.
૩. લંબચોરસ એન્ટેના ડિઝાઇન
1. સિંગલ-ફ્રીક્વન્સી રેક્ટેના
સિંગલ-ફ્રીક્વન્સી રેક્ટેના (ટોપોલોજી A) ની એન્ટેના ડિઝાઇન મુખ્યત્વે પ્રમાણભૂત એન્ટેના ડિઝાઇન પર આધારિત છે, જેમ કે ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પર રેખીય ધ્રુવીકરણ (LP) અથવા ગોળાકાર ધ્રુવીકરણ (CP) રેડિએટિંગ પેચ, દ્વિધ્રુવીય એન્ટેના અને ઇન્વર્ટેડ F એન્ટેના. ડિફરન્શિયલ બેન્ડ રેક્ટેના બહુવિધ એન્ટેના એકમો અથવા બહુવિધ પેચ એકમોના મિશ્ર DC અને RF સંયોજન સાથે ગોઠવેલા DC સંયોજન એરે પર આધારિત છે.
ઘણા પ્રસ્તાવિત એન્ટેના સિંગલ-ફ્રિકવન્સી એન્ટેના છે અને સિંગલ-ફ્રિકવન્સી WPT ની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે, તેથી પર્યાવરણીય મલ્ટિ-ફ્રિકવન્સી RFEH શોધતી વખતે, બહુવિધ સિંગલ-ફ્રિકવન્સી એન્ટેનાને મલ્ટિ-બેન્ડ રેક્ટેના (ટોપોલોજી B) માં જોડવામાં આવે છે જેમાં મ્યુચ્યુઅલ કપલિંગ સપ્રેશન અને પાવર મેનેજમેન્ટ સર્કિટ પછી સ્વતંત્ર DC સંયોજન હોય છે જેથી તેમને RF સંપાદન અને રૂપાંતર સર્કિટથી સંપૂર્ણપણે અલગ કરી શકાય. આ માટે દરેક બેન્ડ માટે બહુવિધ પાવર મેનેજમેન્ટ સર્કિટની જરૂર પડે છે, જે બૂસ્ટ કન્વર્ટરની કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે કારણ કે સિંગલ બેન્ડનો DC પાવર ઓછો હોય છે.
2. મલ્ટી-બેન્ડ અને બ્રોડબેન્ડ RFEH એન્ટેના
પર્યાવરણીય RFEH ઘણીવાર મલ્ટી-બેન્ડ સંપાદન સાથે સંકળાયેલું છે; તેથી, પ્રમાણભૂત એન્ટેના ડિઝાઇનની બેન્ડવિડ્થ અને ડ્યુઅલ-બેન્ડ અથવા બેન્ડ એન્ટેના એરે બનાવવા માટેની પદ્ધતિઓ સુધારવા માટે વિવિધ તકનીકોનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો છે. આ વિભાગમાં, અમે RFEH માટે કસ્ટમ એન્ટેના ડિઝાઇનની સમીક્ષા કરીએ છીએ, તેમજ ક્લાસિક મલ્ટી-બેન્ડ એન્ટેનાનો પણ સમીક્ષા કરીએ છીએ જેનો ઉપયોગ રેક્ટેના તરીકે થઈ શકે છે.
કોપ્લાનર વેવગાઇડ (CPW) મોનોપોલ એન્ટેના સમાન આવર્તન પર માઇક્રોસ્ટ્રીપ પેચ એન્ટેના કરતાં ઓછો વિસ્તાર રોકે છે અને LP અથવા CP તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે, અને ઘણીવાર બ્રોડબેન્ડ પર્યાવરણીય રેક્ટેના માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. રિફ્લેક્શન પ્લેનનો ઉપયોગ આઇસોલેશન વધારવા અને ગેઇન સુધારવા માટે થાય છે, જેના પરિણામે પેચ એન્ટેના જેવા રેડિયેશન પેટર્ન બને છે. સ્લોટેડ કોપ્લાનર વેવગાઇડ એન્ટેનાનો ઉપયોગ 1.8–2.7 GHz અથવા 1–3 GHz જેવા બહુવિધ ફ્રીક્વન્સી બેન્ડ માટે ઇમ્પિડન્સ બેન્ડવિડ્થને સુધારવા માટે થાય છે. કપલ્ડ-ફેડ સ્લોટ એન્ટેના અને પેચ એન્ટેનાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે મલ્ટિ-બેન્ડ રેક્ટેના ડિઝાઇનમાં પણ થાય છે. આકૃતિ 3 કેટલાક રિપોર્ટ કરેલા મલ્ટિ-બેન્ડ એન્ટેના દર્શાવે છે જે એક કરતાં વધુ બેન્ડવિડ્થ સુધારણા તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે.
આકૃતિ 3
એન્ટેના-રેક્ટિફાયર ઇમ્પીડેન્સ મેચિંગ
50Ω એન્ટેનાને નોનલાઇનર રેક્ટિફાયર સાથે મેચ કરવું પડકારજનક છે કારણ કે તેનો ઇનપુટ ઇમ્પિડન્સ ફ્રીક્વન્સી સાથે ઘણો બદલાય છે. ટોપોલોજી A અને B (આકૃતિ 2) માં, સામાન્ય મેચિંગ નેટવર્ક લમ્પ્ડ એલિમેન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને LC મેચ છે; જો કે, સંબંધિત બેન્ડવિડ્થ સામાન્ય રીતે મોટાભાગના કોમ્યુનિકેશન બેન્ડ્સ કરતા ઓછી હોય છે. સિંગલ-બેન્ડ સ્ટબ મેચિંગનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે માઇક્રોવેવ અને 6 GHz થી નીચેના મિલિમીટર-વેવ બેન્ડ્સમાં થાય છે, અને રિપોર્ટ કરેલા મિલિમીટર-વેવ રેક્ટેનામાં સ્વાભાવિક રીતે સાંકડી બેન્ડવિડ્થ હોય છે કારણ કે તેમની PCE બેન્ડવિડ્થ આઉટપુટ હાર્મોનિક સપ્રેશન દ્વારા અવરોધિત છે, જે તેમને 24 GHz લાઇસન્સ વિનાના બેન્ડમાં સિંગલ-બેન્ડ WPT એપ્લિકેશનો માટે ખાસ કરીને યોગ્ય બનાવે છે.
ટોપોલોજી C અને D માં રેક્ટેના વધુ જટિલ મેચિંગ નેટવર્ક ધરાવે છે. બ્રોડબેન્ડ મેચિંગ માટે સંપૂર્ણપણે વિતરિત લાઇન મેચિંગ નેટવર્ક્સનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો છે, જેમાં આઉટપુટ પોર્ટ પર RF બ્લોક/DC શોર્ટ સર્કિટ (પાસ ફિલ્ટર) અથવા ડાયોડ હાર્મોનિક્સ માટે રીટર્ન પાથ તરીકે DC બ્લોકિંગ કેપેસિટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. રેક્ટિફાયર ઘટકોને પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (PCB) ઇન્ટરડિજિટેટેડ કેપેસિટર્સ દ્વારા બદલી શકાય છે, જે કોમર્શિયલ ઇલેક્ટ્રોનિક ડિઝાઇન ઓટોમેશન ટૂલ્સનો ઉપયોગ કરીને સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. અન્ય અહેવાલિત બ્રોડબેન્ડ રેક્ટેના મેચિંગ નેટવર્ક્સ ઇનપુટ પર RF શોર્ટ બનાવવા માટે ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ અને વિતરિત તત્વો સાથે મેચ કરવા માટે લમ્પ્ડ તત્વોને જોડે છે.
લોડ દ્વારા અવલોકન કરાયેલ ઇનપુટ અવરોધને સ્ત્રોત (જેને સ્ત્રોત-પુલ તકનીક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) દ્વારા બદલવાનો ઉપયોગ 57% સંબંધિત બેન્ડવિડ્થ (1.25–2.25 GHz) અને લમ્પ્ડ અથવા ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ સર્કિટની તુલનામાં 10% વધુ PCE સાથે બ્રોડબેન્ડ રેક્ટિફાયર ડિઝાઇન કરવા માટે કરવામાં આવ્યો છે. જોકે મેચિંગ નેટવર્ક્સ સામાન્ય રીતે સમગ્ર 50Ω બેન્ડવિડ્થ પર એન્ટેનાને મેચ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે, સાહિત્યમાં એવા અહેવાલો છે જ્યાં બ્રોડબેન્ડ એન્ટેના નેરોબેન્ડ રેક્ટિફાયર સાથે જોડાયેલા છે.
હાઇબ્રિડ લમ્પ્ડ-એલિમેન્ટ અને ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ-એલિમેન્ટ મેચિંગ નેટવર્ક્સનો ઉપયોગ ટોપોલોજી C અને D માં વ્યાપકપણે કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં શ્રેણી ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટર્સ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા લમ્પ્ડ તત્વો છે. આ ઇન્ટરડિજિટેડ કેપેસિટર્સ જેવા જટિલ માળખાને ટાળે છે, જેને પ્રમાણભૂત માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન કરતાં વધુ સચોટ મોડેલિંગ અને ફેબ્રિકેશનની જરૂર હોય છે.
ડાયોડની બિન-રેખીયતાને કારણે રેક્ટિફાયરમાં ઇનપુટ પાવર ઇનપુટ ઇમ્પિડન્સને અસર કરે છે. તેથી, રેક્ટેના ચોક્કસ ઇનપુટ પાવર લેવલ અને લોડ ઇમ્પિડન્સ માટે PCE ને મહત્તમ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે. ડાયોડ મુખ્યત્વે 3 GHz થી ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ પર કેપેસિટીવ ઉચ્ચ ઇમ્પિડન્સ ધરાવતા હોવાથી, બ્રોડબેન્ડ રેક્ટેના જે મેચિંગ નેટવર્ક્સને દૂર કરે છે અથવા સરળ મેચિંગ સર્કિટને ઘટાડે છે તે ફ્રીક્વન્સીઝ Prf>0 dBm અને 1 GHz થી વધુ પર કેન્દ્રિત છે, કારણ કે ડાયોડમાં કેપેસિટીવ ઇમ્પિડન્સ ઓછું હોય છે અને એન્ટેના સાથે સારી રીતે મેચ કરી શકાય છે, આમ ઇનપુટ રિએક્ટન્સ >1,000Ω સાથે એન્ટેનાની ડિઝાઇન ટાળી શકાય છે.
CMOS રેક્ટેનામાં અનુકૂલનશીલ અથવા પુનઃરૂપરેખાંકિત અવબાધ મેચિંગ જોવા મળ્યું છે, જ્યાં મેચિંગ નેટવર્કમાં ઓન-ચિપ કેપેસિટર બેંકો અને ઇન્ડક્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે. સ્ટેટિક CMOS મેચિંગ નેટવર્ક્સ પ્રમાણભૂત 50Ω એન્ટેના તેમજ સહ-ડિઝાઇન કરેલા લૂપ એન્ટેના માટે પણ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા છે. એવું નોંધાયું છે કે નિષ્ક્રિય CMOS પાવર ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ એવા સ્વીચોને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે જે ઉપલબ્ધ પાવરના આધારે એન્ટેનાના આઉટપુટને વિવિધ રેક્ટિફાયર અને મેચિંગ નેટવર્ક્સ તરફ દિશામાન કરે છે. લમ્પ્ડ ટ્યુનેબલ કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ કરીને પુનઃરૂપરેખાંકિત મેચિંગ નેટવર્કનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો છે, જે વેક્ટર નેટવર્ક વિશ્લેષકનો ઉપયોગ કરીને ઇનપુટ અવબાધને માપતી વખતે ફાઇન-ટ્યુનિંગ દ્વારા ટ્યુન કરવામાં આવે છે. પુનઃરૂપરેખાંકિત માઇક્રોસ્ટ્રીપ મેચિંગ નેટવર્ક્સમાં, ડ્યુઅલ-બેન્ડ લાક્ષણિકતાઓ પ્રાપ્ત કરવા માટે મેચિંગ સ્ટબ્સને સમાયોજિત કરવા માટે ફિલ્ડ ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્વીચોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
એન્ટેના વિશે વધુ જાણવા માટે, કૃપા કરીને મુલાકાત લો:
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-૦૯-૨૦૨૪
