Estoy construyendo para una exposición de física un pequeño circuito capaz de extraer de una antena de cable muy larga (10 metros, 20 si es necesario) una pequeña cantidad de energía suficiente para alimentar una pequeña calculadora.
El circuito que he visto en la web es:
Los componentes son:
También es posible agregar un RLC adicional en la salida como "ladrón de julios".
Mi pregunta es, ¿este método y circuito tienen el potencial con una sola antena de cable de largo del orden de 10-20 metros para alimentar una pequeña calculadora?
En caso afirmativo, ¿hay algunas formas de aumentar la eficiencia del circuito (obviamente dentro del alcance del experimento)? Por ejemplo, una forma de enfocar el sistema en frecuencias de alta potencia como radio freq. Si no, ¿hay algunas formas, incluso alternativas, de alimentar una pequeña calculadora sin alimentación directa? Acepto todas las sugerencias.
PD: No hay teoría de la conspiración gracias
@tomnexus sugiere que la transmisión de FM podría ser una fuente fuerte de radiación continua, un buen lugar para comenzar. Yo agregaría la televisión.
Así que se hizo un experimento: se conectó un medidor de potencia de RF de banda ancha (hasta 400 MHz) a una antena dipolo cuya longitud se ajustó para capturar la estación de transmisión de FM local más fuerte (alrededor de 95 MHz). En la mejor orientación, se capturó -20 dBm desde una antena cuya longitud total es de aproximadamente 1,5 m.
Eso es sólo diez microvatios.
A -20 dBm, la mayoría de los diodos (incluidos el germanio y el Schottky) funcionan en su región de ley cuadrática, lo que lo convierte en un rectificador muy ineficiente que proporciona una potencia de CC muy por debajo de los diez microvatios. Los convertidores de impedancia pueden mejorar la eficiencia de recolección, pero solo pueden acercarse a la potencia de entrada en el mejor de los casos.
La mayoría de las emisoras continuas de alta potencia ubican los sitios de transmisión donde los bienes inmuebles son baratos, ya que las grandes estructuras de antena requieren soportes de cables de sujeción que cubran un área grande. Los sitios suelen ser rurales, lejos de los "cosechadores" urbanos. Solo si se encuentra muy cerca de un sitio de transmisión, la recolección de RF tiene una posibilidad.
Depende de si está captando ruido ambiental (lo que probablemente no le daría energía para trabajar). La mayoría de las personas eligen una banda de RF con energía y luego diseñan su antena y circuito de recolección alrededor de eso.
No creo que necesites tantos componentes. No sé cuál es la diferencia, pero de acuerdo con Ambient RF Energy Harvesting in Urban and Semi-Urban Environments, se trata más de construir la antena y hacerla coincidir con el circuito que cuenta.
Mi pregunta es, ¿este método y circuito tienen el potencial con una sola antena de cable de largo del orden de 10-20 metros para alimentar una pequeña calculadora?
Probablemente, depende de la señal en su área, si está en el medio de la nada, no tendrá suficiente energía para alimentar mucho. Pero en el artículo, la banda más baja a la que se dirigieron los investigadores fue 40 nW/cm^2.
Algunos microcontroladores solo necesitan unos pocos uA/Mhz y funcionan a 1,8 V. Entonces, para un cálculo de potencia aproximado, necesitaría 10uA * 1.8V = 18uW. La eficiencia fue del 40 %, por lo que necesitaría un área de antena de 1800 nW/40 nw/40 % = 112 cm^2, que no es tan grande, pero estaba cerca de los transmisores. Y si pusiste el micro a dormir o tuviste un reloj muy lento podrías ahorrar aún más energía. También necesitaría energía para la pantalla LCD, pero las pantallas LCD requieren muy poca energía.
Obtenga un SDR, elija una banda y luego comience con un buen diseño de antena.
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