Nositelná rektifikační anténa pro RF sklízení energie

Abstract

Cílem této diplomové práce, je vyrobit rektifikační anténu, které by díky použití textilního substrátu byla integrovatelná do oděvu. První část se zabývá možnostmi využití různých komunikačních kanálů a služeb pro dosažení co největšího využitelného výkonu. Pozornost je zaměřena hlavně na využití textilních materiálů pro implementaci mikropáskových obvodů. Je provedeno zhodnocení všech typických parametrů a problémů při využití různých textilií jako mikrovlnný substrát a různé možnosti realizace vodivých struktur mikrovlnné flíčkové antény a mikropáskových obvodů. V druhé části jsou tyto rozpoznané parametry a omezení použité pro návrh celkového zařízení s rektifikační anténou, který bude po ověření funkce v reálném provedení použit pro koncept s využitím textilních struktur. Návrh je ověřen simulacemi v programu CST Microwave Studio a Microwave Designer. Prvotní návrh je postupně rozšířen o další koncepce a užití jiných materiálů a technologií. Jsou provedeny další návrhy, zhodnoceny jejich vlastnosti a nejlepší návrhy jsou nakonec porovnány na základě reálných měření.The aim of this thesis is to design and rectena that would be able to integrate into a cloth thanks to use of textile substrate. The first part deals with the possibilities of using various communication channels and services for maximizing the useable power. Attention is focused mainly on the use of textile materials for implementing microstrip circuits. It is made valorization of all the typical characteristics and problems using different fabrics as a microwave substrate and the possibilities of realization of conductive structures of microwave patch antenna and microstrip circuits. At the second part are identified parameters and constraints used for the design of the overall device with a rectifying antenna, which will be after the verification of the function in real implementation used for the final concept using textile structures. The design is verified by simulations by CST Microwave Studio and Microwave Designer. The initial design is being gradually extended by other concepts, the use of other materials and technologies. Several design are made, their properties evaluated and the best ones are then compared based on real measurements.