Geri Dön

Çoklu frekanslı hibrit enerji harmanlayıcı tasarımı ve uygulaması

Design and implementation of the multi-frequency hybrid energy harvester

  1. Tez No: 675855
  2. Yazar: KAYHAN ÇELİK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EROL KURT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 173

Özet

Bu tez çalışmasında kablosuz sensör ağları gibi düşük güçlü sistemlerin enerji ihtiyacını karşılamak için tek kutuplu doğrultucu anten ve güneş hücresinin birleşiminden meydana gelen özgün çoklu frekanslı hibrid bir enerji hasatlayıcının tasarımı ve uygulaması gerçekleştirilmiştir. Yaprak şekilli tek kutuplu anten doğadan ilham alınarak tasarlanmıştır ve en çok kullanılan haberleşme frekans bantlarını (GSM–1800, UMTS–2100, WIFI–2.45, LTE–2.65 GHz) kapsayacak şekilde geniş bantlı bir yapıya sahiptir. Doğrultucu devredeki diyot tarafından oluşturulan yüksek dereceli harmoniklerin bastırılması ve antenden daha iyi bir verim elde etmek için tasarlanan tek kütük alçak geçiren filtre antenin besleme hattına yerleştirilmiş ve antenin çalışma frekans aralığı sınırlandırılmıştır. Güneş hücresi ise hacimsel alanı daha iyi kullanabilmek amacıyla antenin toprak düzlemine yerleştirilmiştir. İlgilenilen bütün frekans bantlarında verimli bir şekilde çalışacak şekilde tasarlanan yarım dalga doğrultucu devresi yüzey montaj teknolojisine sahip devre elemanları ve mikroşerit iletim hatları ile gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen enerji hasatlayıcının oda ortamında yapılan deneme ölçümlerinde -20 dBm RF gücü ve 165 lüks aydınlanma değeri altında 110 mV çıkış gerilim değerine ve 21.2 μW güç üretim değerine sahip olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar tasarlanan sistemin düşük güçlü sensör ağları ve mikro - elektronik sistemleri beslemek için kullanılabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the design and implementation of a novel multi-frequency hybrid energy harvester, which consists of a combination of monopole rectenna and solar cell, has been carried out to meet the energy needs of low-power systems such as wireless sensor networks. The leaf shaped monopole antenna is designed by inspiring the nature and has a broadband structure to cover the most commonly used communication frequency bands (GSM-1800, UMTS-2100, WIFI-2.45, LTE-2.65 GHz). In order to suppress the high-order harmonics generated by the diode in the rectifier circuit and to obtain a better efficiency from the antenna, the single stub low pass filter is designed and placed on the feeding line of the antenna and the operating frequency range of the antenna is limited. The solar cell is placed on the ground plane of the antenna in order to better use the volumetric space. The half wave rectifier is designed and tested to operate at the entire interested frequency bands efficiently with the help of the SMD circuit elements and microstrip transmission lines. At the test measurements of the implemented energy harvester in the indoor environment, it has been observed that it has an output voltage value of 110 mV and a power generation value of 21.2 μW under -20 dBm RF power and 165 lux irradiance value. The obtained results show that the designed system can be used to feed low power sensor networks and micro - electronic systems.

Benzer Tezler

  1. Gelecek nesil kablosuz haberleşme ağları için enerji hasatlama sistemleri

    Energy harvesting systems for next generation wireless communication networks

    DOĞAY ALTINEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT

  2. Full-duplex relay based energy harvesting wireless network

    Tam çift yönlü röle tabanlı enerji hasatı kablosuz ağlar

    SYED ADIL ABBAS KAZMI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SİNEM ÇÖLERİ

  3. QoS-based resource management and optimization in CR-based NOMA networks

    CR tabanlı NOMA ağlarında QoS tabanlı kaynak yönetimi ve optimizasyonu

    ÖMER FARUK AKYOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMİHA TEDİK BAŞARAN

  4. New combined non-orthogonal multiple access techniques for wireless networks

    Telsiz iletişim ağları için yeni birleşik dik olmayan çoklu erişim teknikleri

    SEDA ÜSTÜNBAŞ GAVAS

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ

  5. Computational analyses of die-embedded microchannels for high electron mobility transistors considering thermal, hydrodynamic and structural behavior

    Yüksek elektron mobiliteli transistorlara uygulanmış gömülü mikrokanal yapılarının ısıl, hidrodinamik ve yapısal davranışlarının hesaplamalı analizleri

    ORÇUN YILDIZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ

    PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ