RF Enerji Hasatlama Devreleri için 915 MHz Taşıyıcı Frekansında Mikroşerit Anten Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi
Design and Implementation of Microstrip Antenna at 915 MHz Carrier Frequency for RF Energy Harvesting Circuits
- Tez No: 795178
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA CANSIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekn. Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
RF enerji hasatlama sistemleri günümüzde alternatif bir enerji kaynağı olarak adlandırılmakta ve ortamda bulunan mevcut elektromanyetik enerjinin kullanılmasını hedeflemektedir. RF enerji hasatlama sistemleri, düşük güç tüketimine sahip cihazlar için etkili bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Bu enerji hasatlama sistemlerinin amaçlarından biri, düşük güç tüketimine sahip haberleşme sistemleri (ZigBee teknolojileri ve kablosuz sensör ağları) ile birlikte kullanılıp batarya ömrünü uzatmaktır. RF enerji hasatlama sistemi; anten, empedans uyumlandırma, RF doğrultucu devresi, DC filtre devresi ve yükten oluşur. RF enerji hasatlama devresinde kullanılan anten ortamdaki elektrik alan şiddetini gerilim farkına dönüştüren bir elemandır. Doğrultucu bölümü antenden gelen RF sinyali doğrultur ve kondansatör ile regüle eder. Böylece RF sinyalini DC sinyale dönüştürmüş olur. Genellikle RF enerji hasatlama devresinin doğrultucu çıkışındaki DC gerilim seviyesi düşük değerli olmaktadır. Hasatlama devresinin gerilim katlayıcı bölümü bu düşük DC gerilim seviyesini daha yüksek değerli DC gerilim seviyesine çıkarmakta kullanılır. Bu tez çalışmasında; 915 MHz taşıyıcı frekansında ve 200 MHz band genişliğinde elektromanyetik yapıları sonlu elemanlar yöntemi ile çözen program olan ANSYS HFSS yardımıyla bir mikroşerit anten modeli tasarlanmıştır. Daha sonra tasarlanan mikroşerit antenin boyutları değiştirilerek en iyi sonuçlar elde edildikten sonra başarılı olarak tasarlanan mikroşerit anten imal edilmiştir. Son adımda vektör network analizör cihazı ile ölçümleri alınarak çıkış karakteristikleri değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, tasarlamış olduğumuz mikroşerit anten başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, mikroşerit antenin ölçüm ve simülasyon sonuçlarının uyumlu olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, the RF energy harvesting systems can be named as one of the novel alternative energy source which aims to use the electromagnetic energy in the ambient environment. RF energy harvesting systems are seen as an effective solution method for low power consumption circuits. These energy harvesting systems can be used with low power consumption communication system (ZigBee and wireless sensors) to extend the battery life. RF energy harvesting system consists of an antenna, impedance matching, RF rectifier circuit, DC filter circuit and load. The antenna used in the RF energy harvesting circuit is a component that converts the electrical field strength in the ambient environment into a voltage difference. The rectifier section rectifies the RF signals obtaining from the antenna and regulates them with a capacitor. Thus, it converts the RF signal to DC signal. Generally, the DC voltage level at the rectifier output of the RF energy harvesting circuit is low. For that reason, the voltage multiplier part of the harvesting circuit is used to increase this low DC voltage level to a higher DC voltage level. In this thesis study; a patch antenna model is designed with the help of ANSYS HFSS, a program that solves electromagnetic structures with the finite element method at 915 MHz carrier frequency and 200 MHz bandwidth. Then, after the best results were obtained by changing the dimensions of the designed microstrip antenna, the successfully designed patch antenna was manufactured. In the last step, the output characteristics were evaluated by taking measurements with a vector network analyzer device. As a result, the microstrip antenna we designed has been successfully fabricated. Furthermore, it has been determined that the simulation and measurement results are compatible.
Benzer Tezler
- RF enerji hasatlama devreleri için verimi arttırılmış doğrultucu topoloji tasarımı
Design of enhanced efficiency rectifier topology for RF energy harvesting circuits
MAHMUT AHMET GÖZEL
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUD KAHRİMAN
- RF enerji hasatı devreleri için güç yükselteci tasarımı
Power amplifier design for RF energy harvesting circuits
OĞUZHAN ERTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT YÜCEL
- RF enerji hasatlama için çok bantlı mikroşerit yama anten tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of multiband microstrip patch antenna for RF energy harvesting
MUHAMMED SÜZGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA CANSIZ
- New RF energy harvesting models for next-generation wireless communication systems
Yeni nesil telsiz iletişim sistemleri için yeni RF enerji hasatlama modelleri
MOHAMMADREZA BABAEI
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİYE DURAK ATA
- Çok bantlı RF enerji hasadı
Multi-band radio frequency energy harvesting
AZİZ BURAK YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAksaray ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FİLİZ SARI