RF enerji hasatlayıcı Rectenna tasarımı

Bu tezde RF enerji hasatlayıcı rectennalar anlatılmıştır. Teknolojinin gelişmesiyle beraber kablosuz iletişim teknolojileri hayatımızın ayrılmaz bir parçası olmuştur. Hemen hemen herkeste cep telefonu, tablet, bilgisayar gibi içerisinde kablosuz haberleşme modüllerinin bulunduğu cihazlar vardır. Bu cihazların artan kullanımıyla beraber çevremizdeki RF sinyal yoğunluğu da artmıştır. Yaklaşık 20 yıl önce RF spektrumda sadece FM ve TV sinyalleri bulunuyorken artık farklı frekanslarda sinyaller bulunmaktadır. GSM, 3G ve Wi-Fi bunlardan en bilinenleridir. Türüne göre bu sinyaller 0.01 uW ile 0.1 mW arasında güç taşımaktadır. Ortamda bulunan bu kadar farklı frekansta ve güçte EM sinyalden yararlanma düşüncesi RF enerji hasatlama fikrini ortaya çıkarmıştır. RF enerjiyi elektronik cihazların kullanacağı DC enerjiye dönüştüren devrelere rectenna denir. Rectenna, İngilizce "rectifier" ve "antenna" kelimelerinin birleşmesinden oluşur. Rectennalar ilk olarak kablosuz güç iletimi uygulamalarında daha sonra RFID sistemlerinde ve son zamanlarda ise RF enerji hasatlayıcılarda kullanılmaktadır. Bir rectenna anten, empedans uyumlama devresi, giriş ve çıkış filtreleri ve doğrultucu elemandan oluşur. Bu tez kapsamında tasarlanan rectenna -17 dBm giriş gücünde %17.5 RF-DC dönüşüm verimi ve -24.6 dBm DC çıkış gücü elde edilmiştir. Diyot seçimi yapılırken teorik maksimum verim MATLAB ile bulunmuştur. Bu sayede farklı parametrelere sahip diyotlardan elde edilecek verimler sistem tasarlanmadan önce bulunmaktadır. Diyottan yansıyan 2. ve 3. harmonikler kısa devre yapılarak verimde 1 dB artış sağlanmıştır. DC çıkış gerilimi 130 mV olarak bulunmuştur.