Transferencia de energía inalámbrica a través de acoplamiento mutuo usando antenas monopolo

• Autores: Edison Andres Zapata Ochoa, Francisco E. López Giraldo
• Localización: Revista EIA, ISSN-e 1794-1237, Vol. 20, Nº. 39, 2023
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Wireless power transfer via mutual coupling using monopole antennas
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• Resumen
  • español

    La transferencia de energía inalámbrica mediante el acoplamiento inductivo de campo cercano se ha empleado en una serie de aplicaciones, entre ellas carga inalámbrica de dispositivos electrónicos y la alimentación de dispositivos biomédicos implantados. En estas aplicaciones, la energía se transfiere a través de distancias cortas, que son mucho más pequeñas que la longitud de onda de la operación. En estos sistemas, la eficiencia de la transferencia de potencia del enlace está relacionada de forma inversa con el rango de operación. Este artículo se centra en el diseño y la investigación de un par de antenas de microcinta de iguales dimensiones, una de estas es excitada por un pulso emitido usando GNU Radio software y USRP 2901. El par de dispositivos propuesto consta de dos monopolos con tierra defectuosa, los tamaños de 16 mm × 116 mm, que actúan como transmisor y receptor respectivamente. Los dispositivos se han diseñado, simulado y optimizados utilizando el software CST Microwave Studio. Los resultados de la corriente superficial de los dispositivos acoplados indican una buena densidad de corriente en un rango de distancia de 10 mm a 50 mm.

  • English

    Wireless power transfer using near-field inductive coupling has been employed in several applications, including wireless charging of electronic devices and powering of implanted biomedical devices. In these applications, power is transferred over short distances, which are much smaller than the operating wavelength. In these systems, the link power transfer efficiency is inversely related to the operating range. This paper focuses on the design and investigation of a pair of equal-dimensional microstrip antennas, one of which is excited by a pulse emitted using GNU Radio software and USRP 2901. The proposed pair of devices consists of two monopoles with faulty ground the sizes, 16 mm × 116 mm, which act as transmitter and receiver respectively. The devices have been designed, simulated, and optimized using CST Microwave Studio software. The surface current results of the coupled devices indicate good current density over a distance range of 10 mm to 50 mm.