¿Cuáles son los conceptos básicos que necesito saber para encender los LED con RF en un rango de 30 pies?

Me gustaría iluminar un camino en el bosque con cientos de LED usando RF. La idea es que llevaría un transmisor de RF lo suficientemente potente como para encender LED. A medida que me acerco, los LED se vuelven más brillantes, muestran el camino y se desvanecen cuando paso fuera del alcance. Similar al efecto de llevar una linterna. Me gustaría que los LED se noten, aunque sean tenues, a una distancia de 15 a 30 pies.

es posible?

Nunca he intentado nada como esto antes y realmente agradecería cualquier consejo o ayuda con este proyecto.


Actualizar* Parámetros:

Peso del transmisor tan pesado como 20 libras

Tensión directa hasta 3v

Sin paneles solares

Sin cables largos que unen los LED

LED pasivos (sin batería)

Antena parabolica si es necesario

Además, ¿la seguridad es un problema al sostener un transmisor tan cerca?

obtener framiliar con pérdida de ruta de espacio libre. no puedes escapar de la física. luego trabaje hacia atrás desde su carga hasta su fuente
¿Los LED tienen batería y recarga solar durante el día? Si no es así, probablemente sea mejor que olvides esta idea.
@hassan789 Familiarícese con la transferencia de energía inductiva y lo que se ha logrado. Tenga en cuenta que los sistemas similares a RF de "campo cercano" tienen algunas ventajas.
@Andyaka Estoy evitando baterías y paneles solares para este proyecto. El desafío es usar solo RF para alimentarlos.
Me parece extraño establecer un desafío que se puede calcular como no gratificante en términos de potencia que se puede obtener a 30 pies. ¿Quizás tienes un truco bajo la manga?
No creo que haya ninguna manera de hacer esto que cumpla con las regulaciones gubernamentales. La cantidad de energía será demasiado. Dependerá de las regulaciones de su país, pero creo que será ilegal en la mayoría de los lugares.

Respuestas (4)

Se siente intuitivamente como si esto pudiera ser posible. Si llevara una bombilla de luz omnidireccional de 10 vatios, en un lugar oscuro, ciertamente iluminaría un objeto blanco a 30 pies. Entonces, ¿por qué no en RF?

La RF se propaga igual que la luz visible. El área de captura de un dipolo es de aproximadamente 0,1*longitud de onda^2.

Entonces calculo que a 145 MHz, un transmisor de 5 W entregará 5 mW a una antena dipolo a 10 m de distancia. El truco sería rectificar la RF sin desperdiciar demasiado. Si logra una eficiencia del 50%, eso producirá 1 mA en el LED, que debería ser visible.

5 W están fácilmente disponibles desde una radio portátil, pero necesitaría una antena decente, no el patito de goma con el que se envía. VHF (136-174 MHz) es una opción razonable de frecuencia (necesitaría una licencia para transmitir). Los LED SMD son lo suficientemente brillantes a 1 mA. Entonces, las partes difíciles son el rectificador y obtener el voltaje lo suficientemente alto como para impulsar el LED. Un dipolo de onda completa tiene una alta impedancia, lo que podría generar suficiente voltaje (5 mW en 1000 ohmios es un poco más de 2 V).

La luz de camino terminada sería una cadena de alambre de aproximadamente 1 m de largo, con un circuito recubierto de epoxi en el medio. LED, diodo y circuito correspondiente. Podrías colgarlos de los árboles.

No, la transmisión de 5 o 10 vatios sin fines de comunicación no es legal bajo una licencia de radioaficionado.
Es cierto, estrictamente es entre aficionados. No hay transmisiones unidireccionales. Ciertamente no podrías usar esto para encender tus luces navideñas todo diciembre. Pero existe una larga historia de uso experimental de la radio por parte de aficionados, por lo que, siempre que sus overs sean cortos, se mantenga alejado de las frecuencias ocupadas y se identifique, podría razonablemente hacer pruebas en el aire. Es una pregunta técnica y una respuesta técnica, decir que no funcionaría porque es ilegal realmente no ayuda :) El propósito declarado está más allá de un experimento, por supuesto.
No, eso ni siquiera es legal como prueba.

Es factible, pero hay una compensación de realismo/dureza que hace que otros métodos sean más atractivos.

  • Alimentar LEDS con RF a 30 pies es difícil e ineficiente.

    Hacer trampa para que los LED a 30 pies de distancia estén alimentados por RF es factible.

    Activar LEDS con RF desde 30 pies es pan comido.

    Activar LEDS de otra manera puede ser aún más fácil.

La transferencia de energía RF o inductiva a más de 30 pies requiere circuitos resonantes de alto Q, generalmente necesita antenas más grandes que las más pequeñas y es probable que sea difícil y costoso hacerlo bien con un tamaño y costo aceptables.

La transferencia de energía inductiva solo transfiere energía a una carga correspondiente cuando la carga está "dentro del rango" y los circuitos bien diseñados consumen mucha menos energía cuando no están cargados. Los transmisores de RF "lanzan la energía hacia el éter" [tm] independientemente de si hay una carga presente o no, por lo que deben funcionar al máximo nivel de potencia que se necesite para la aplicación. (Puede organizar un sistema interactivo que determine la proximidad y aumente el nivel de potencia, pero la complejidad aumenta rápidamente).

Si DEBE transferir energía, tener las bobinas del receptor cerca de su ruta reducirá la potencia de transmisión y/o el tamaño de las bobinas. Luego puede tender cables a LED u otras cargas según lo desee.

Tener los LED alimentados, por ejemplo, con baterías y detectar la proximidad de un pequeño transmisor portátil es mucho más fácil que cualquiera de las dos opciones anteriores.

El uso de detectores de proximidad a lo largo del camino también es fácil. Estos podrían ser ultrasónicos (los módulos con un rango de 5 a 10 metros cuestan menos de $10). O ruptura del haz de luz o proximidad capacitiva o ...

Como una guía de lo que se puede lograr con la búsqueda de rango de lo que hizo el MIT hace unos años.

Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea 2014 - 5 metros (KAIST) ( http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140417124509.htm )

Wikipedia - Carga inductiva

Wikipedia - Energía inalámbrica )

Esto podría funcionar (12 magnetrones montados en una antena de bocina). Funciona como un rayo de la muerte. Dado que consume 15 kW (9,6 kW de RF a 2,45 GHz), necesita una fuente de alimentación importante. Los LED necesitarían una rectenna de microondas.

Respuesta un poco tardía.., pero hace unos años pude encender un led a 1400 metros de una emisora ​​fm. La potencia era de 20 kw erp. La pista es que tienes que transformar la energía a una impedancia muy alta. La antena era un 1/2 dipolo.

¿Entonces a 10m solo necesitarías 1W erp? ¿Puedes mostrarnos un dibujo y/o una foto del dispositivo?
Sí, eso funciona, pero en UHF y superior necesitas más potencia.
Aquí hay algunos enlaces. Recogí de un transmisor en 103.5 Mhz en Ugchelen, NL. Con un generador de señales en casa, diseñé un circuito de aumento de voltaje. Un voltaje de 30 mV a 75 ohmios parecía ser el límite. Busqué un led sensible. El que usé ya se enciende con una resistencia de 1 megaohmio en 12 voltios CC.
Aquí hay algunos enlaces youtube.com/watch?v=ojt9MW0_yAc pa1bj.blogspot.com/2014/01/led-ontvanger.html luego usé un dipolo de onda 1/1. Este ya tiene una alta impedancia en sí mismo. Lo siento, está en idioma holandés.
OP no especificó una frecuencia o tamaño de antena, por lo que 100MHz está bien. ¿Puede incluir detalles esquemáticos y/o de construcción para el circuito elevador en su respuesta?
Está escrito en mi blog. Aquí sobre una prueba con 300 mW en 433 Mhz. Envía y recibe con un 3 el. yagui El dipolo receptor tiene alta impedancia. pa1bj.blogspot.com/2013/12/…

Sí es posible.

Suponiendo que su transmisor no sea direccional, es posible que pueda obtener una eficiencia del 1% a 15 pies, por lo que si tiene algunos LED de 1 vatio, querrá un transmisor de 100 vatios. Entonces, una batería de 5 libras podría darle 1 hora de uso. Eso podría estar equivocado en un orden de magnitud, por lo que alguien debería hacer los cálculos, pero el punto es que sería mucho más eficiente simplemente piratear una unidad de control para algunas luces solares de jardín disponibles y usar un transmisor de baja potencia (tal vez un el ping de Wi-Fi Direct del teléfono móvil sería lo suficientemente fuerte).

Calculo que la potencia de RF recibida a 15 pies de un transmisor de 1 vatio que usa 433 MHz es de aproximadamente 0,15 mW. Eso es alrededor del 1,5% de eficiencia.