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Título : Diseño e implementación de un dispositivo para el cosechamiento de energía de radiofrecuencia en la banda ISM.
Autor : Santamaría Acosta, Jorge Luis
Director(es): Ribadeneira Ramirez, Jefferson Alexander
Tribunal (Tesis): Moreno Avilés, Paúl David
Palabras claves : COSECHAMIENTO DE ENERGÍA;ENERGÍA DE RADIOFRECUENCIA;BANDA INDUSTRIAL, CIENTÍFICA Y MÉDICA (ISM);RECTIFICADOR;DIODO SCHOTTKY;ANTENAS
Fecha de publicación : 28-ene-2022
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Santamaría Acosta, Jorge Luis. (2022). Diseño e implementación de un dispositivo para el cosechamiento de energía de radiofrecuencia en la banda ISM. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFIYE;98T00340
Abstract : In the present degree work, the design and implementation of a device for the harvesting of radio frequency energy in the Industrial, Scientific and Medical (ISM) band was carried out. A field intensity measurement campaign was carried out using the NARDA SRM 3006 radiation meter, it was determined that the greatest opportunity for harvesting radio frequency (RF) energy is in the 2.4 GHz ISM band, focusing on the Wi-Fi technology, 2.45 GHz was selected as the central frequency. The device was implemented in FR4 material with a dielectric permittivity of 4.4 and a thickness of 1.6 mm. A microstrip patch antenna was designed fed by transmission line and coupled by insertion, in the stage of rectification used a coupling network, a rectifier circuit and a stage of energy storage, the method of harmonic balance and electromagnetic moment was used, as a rectifying element the Schottky HSMS-2850 diodes were selected. It was made the measurements in the laboratory, the antenna bandwidth of 55.9 MHz, return loss of -24.2 dB and -58 dBm received power at 10 cm from transmitter with power of -10 dBm, the DC voltage measured at the output of the rectifier circuit for different powers RF energy at 0 dBm 113.3 mV, 10 dBm 443.8 mV and 20 dBm 1282 mV, the RF energy was harvested of a Wi-Fi router, at 10 cm a voltage of 510.6 mV, the rectified signal was displayed on the oscilloscope and the operation was verified by lighting a led diode. It is concluded that the device achieves convert radio frequency waves to direct current by harvesting energy from RF waves. It is recommended to integrate the antenna and the rectifier circuit on the same board to avoid energy losses.
Resumen : En el presente trabajo de titulación se realizó el diseño e implementación de un dispositivo para el cosechamiento de energía de radiofrecuencia en la banda Industrial, Científica y Médica (ISM). Se llevó a cabo una campaña de medición de intensidad de campo empleando el medidor de radiación NARDA SRM 3006, se determinó que la mayor oportunidad para el cosechamiento de energía de radiofrecuencia (RF) se encuentra en la banda ISM de 2.4 GHz, centrándose en la tecnología WiFi, se seleccionó como frecuencia central 2.45 GHz. El dispositivo se implementó en material FR4 de permitividad dieléctrica 4.4 y grosor 1.6 mm. Se diseñó una antena parche microstrip alimentada por línea de transmisión y acoplada mediante inserción, en la etapa de rectificación se usó una red de acoplamiento, un circuito rectificador y una etapa de almacenamiento de energía, se hizo uso del método de balance de armónicos y momento electromagnético, como elemento rectificador se seleccionó los diodos Schottky HSMS-2850. Se realizó las mediciones en el laboratorio, el ancho de banda de la antena de 55.9 MHz, pérdidas de retorno de -24.2 dB y potencia recibida de -58 dBm a 10 cm del transmisor con potencia de -10 dBm, el voltaje en continua medido a la salida del circuito rectificador para diferentes potencias de RF en 0 dBm 113.3 mV, 10 dBm 443.8 mV y 20 dBm 1282 mV, se cosechó la energía de RF de un router WiFi, a 10 cm un voltaje 510.6 mV, la señal rectificada se visualizó en el osciloscopio y se verificó el funcionamiento encendiendo un diodo led. Se concluye que el dispositivo logra convertir las ondas de radiofrecuencia a corriente continúa cosechando energía proveniente de ondas de RF. Se recomienda integrar la antena y el circuito rectificador en una misma placa para evitar pérdidas de energía.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/20759
Aparece en las colecciones: Ingeniero en Electrónica, Telecomunicaciones y Redes; Ingeniero/a en Telecomunicaciones

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