Transferencia de Potencia por Microondas con el Número Óptimo de Arreglos de Rectenna para Aplicaciones de Media Distancia

En esta carta, se propone, analiza teóricamente y verifica el sistema de transferencia de potencia por microondas (MPT) con el número óptimo de arreglos de rectenna para aplicaciones de media distancia. Se diseña un transmisor de potencia retrorreflectante para superar la degradación por el efecto de campo cercano y mejorar la eficiencia de transferencia de potencia. El transmisor implementado está compuesto por antenas patch 16 × 1 con un espaciado de λ/2, y cada una de las antenas tiene un circuito para detectar y cambiar simultáneamente la fase, y funciona a una frecuencia de 2.45 GHz. Para mejorar aún más la eficiencia de transferencia de potencia, se diseña el arreglo de rectenna de combinación en paralelo ya que la rectenna de combinación RF convencional tiene varios problemas en el caso de media distancia. El arreglo de rectenna fabricado consiste en 8 × 1 rectennas con un espaciado de λ/2 y un circuito de gestión de potencia de CC. Además, se propone el número óptimo de arreglos de rectenna, teniendo en cuenta el tamaño del receptor. En los experimentos, el número óptimo de rectennas es 3 cuando la distancia de transferencia es de 1 m. La eficiencia de transferencia de potencia lograda de rectennas organizadas en tres es del 4.47%, mientras que la eficiencia del 5.01% se logra con rectennas organizadas en ocho. Los resultados experimentales del sistema MPT implementado muestran una buena concordancia con la teoría propuesta.