Chiagozie Mbah 6 摘要 目的:本研究旨在增强射频 (RF) 能量收集的电压倍增器,重点是提高收集能量的效率。这一改进对于可持续能源应用和减少化石燃料造成的环境污染至关重要。 理论参考:射频能量收集技术正逐渐被认可为一种可行的可持续环境能量捕获方法,早期的研究主要集中在天线和电路设计上。尽管如此,能量收集的有效性仍然受到功率输出不足的限制。本研究在先前的研究基础上,直接比较了两种常用的电压倍增器,即 Cockcroft Walton 和 Dickson 倍增器,并将其应用于射频能量收集。 方法:使用 Multisim 对 Cockcroft Walton 和 Dickson 电压倍增器进行优化设计,并使用 MATLAB 分析其性能。比较是在两个频率范围内以 1V 的输入电压进行的:85 MHz – 110 MHz(FM 频段)和 1.8 GHz – 3.0 GHz(4G 频段)。记录了两个倍增器的输出电压,并在这些频带上进行了比较。结果与结论:在 FM 频带(85 MHz – 110 MHz)内输入电压为 1V 时,Dickson 电压倍增器的性能优于 Cockcroft Walton 倍增器,其输出电压为 11.1V,而 Dickson 为 6.6V。然而,在 4G 频带(1.8 GHz – 3.0 GHz)中,Cockcroft Walton 倍增器的效率更高,其最大输出电压为 5.2V,而 Dickson 为 4.1V。研究得出结论,Dickson 倍增器更适合从 FM 频带收集射频能量,而 Cockcroft Walton 倍增器更适合 4G 频带能量收集。研究意义:研究结果表明,不同的射频能量收集应用可能受益于不同的电压倍增器,具体取决于所涉及的频带。这可以指导未来旨在实现可持续能源解决方案的技术中更高效的射频能量收集电路的设计。原创性/价值:本研究直接比较了不同射频频率条件下的两个电压倍增器,为优化绿色能源应用的能量收集技术提供了宝贵的见解。研究结果有助于加深对特定射频频段高效电路设计的理解,有助于开发更有效的能量收集系统。关键词:电压倍增器、Cockcroft-Walton 电压倍增器、Dickson 电压倍增器、能量收集、射频。
物理与天文学系是科学与工程学院的自然科学学院五个系之一。There are approximately 120 academic staff and tenure track fellows in the Department with expertise in areas such as condensed matter physics (which includes Prof. Andre Geim and Prof. Konstantin Novoselov), atomic physics, liquid crystal physics, biological physics, accelerator physics, nuclear physics, particle physics, astrophysics, astronomy, cosmology, complexity and theoretical physics.Jodrell银行天文台(Jodrell Bank Astrophysics中心的一部分)也构成了我们部门的一部分。 Cockcroft Accelerator技术研究所是与其他大学和科学技术设施委员会的合作伙伴关系。 该部门为包括光子科学研究所和国家石墨烯研究所在内的教师机构做出了重大贡献。Jodrell银行天文台(Jodrell Bank Astrophysics中心的一部分)也构成了我们部门的一部分。Cockcroft Accelerator技术研究所是与其他大学和科学技术设施委员会的合作伙伴关系。该部门为包括光子科学研究所和国家石墨烯研究所在内的教师机构做出了重大贡献。
1 爱沙尼亚生命科学大学农业与环境科学研究所,Kreutzwaldi 5,EE-51006 Tartu,爱沙尼亚;Miguel.Pecina@emu.ee (M.V.P.); R.D.Ward@brighton.ac.uk (R.D.W.); a.vain@ts.ee (A.V.); Kalev.Sepp@emu.ee (K.S.)2 爱沙尼亚生命科学大学林业与乡村工程研究所,Kreutzwaldi 5,EE-51006 Tartu,爱沙尼亚;Mait.Lang@emu.ee (M.L.); tauri.arumae@rmk.ee (T.A.); Diana.Laarmann@emu.ee (D.L.)3 塔尔图天文台,塔尔图大学,Observatooriumi 1,EE-61602 T õ ravere,爱沙尼亚 4 水生环境中心,环境与技术学院,布莱顿大学,Cockcroft 大楼,Moulsecoomb,布莱顿 BN2 4GJ,英国;N.G.Burnside@brighton.ac.uk 5 国家森林管理中心,Sagadi 村,EE-45403 Haljala,爱沙尼亚 * 通讯:raul.sampaio@student.emu.ee
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