室內射頻能量擷取的天線設計特性分析
| Name | Year |
| 游景崴 | 2018 |
| Keywords | |
| 射頻能量擷取、整流天線、射線追蹤法、多路徑傳播 |
本研究分析射頻能量擷取整流天線的輻射參數，檢視傳統天線設計目標的接收效果，並提出設計準則來強化接收功率。一般而言，有鑑於背景能量來自四面八方，文獻認為射頻能量擷取天線必須具備圓極化、全向性場型。然而，這些設計目標並未被普遍地應用於所有射頻能量擷取天線；在相關文獻裡，天線的極化與半功率波束寬度莫衷一是，並未如傳統認知地全面使用圓極化與全向性場型。本論文探究輻射參數的設計目標，分析六種極化與半功率波束寬度的組合，評估這些參數所導致的接收效能。具體而言，我們的研究方法為射線追蹤法，利用此技術追蹤室內環境的多路徑傳播。我們將六種天線擺放於室內環境的各個位置，使他們具有各種角度的電波來向；每種角度的接收功率統計為累積分布函數，進而讓我們了解各種整流電路敏感度所對應的成功接收數目。這些模擬結果經過實驗來檢視，且模擬與量測數據得到相同的推論。令人出乎意料的是，研究數據指出具備圓極化與全向性場型的天線並未表現較佳的接收效能。相反地，在大多數的情境裡，即使我們已經設定電波來向為四面八方，具備線性極化與窄波寬度的天線才能提升接收功率。
相關論著
- Y.-S. Chen, F.-P. Lai, and J.-W. You, “Analysis of antenna radiation characteristics using a hybrid ray tracing algorithm for indoor WiFi energy-harvesting rectennas,” IEEE Access, vol. 7, no. 1, pp. 38833–38846, Dec. 2019.
- Y.-S. Chen and J.-W. You, “A scalable and multidirectional rectenna system for RF energy harvesting,” IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol., vol. 8, no. 12, pp. 2060–2072, Dec. 2018.
- Y.-S. Chen and J.-W. You, “Investigation of antenna design for indoor WiFi energy scavenging,” in Proc. 13th Eur. Conf. Antennas Propag. (EuCAP 2019), Krakow, Poland, Apr. 2019, pp. 1‒5.
