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一、項(xiàng)目成果簡(jiǎn)介

傳統(tǒng)化學(xué)電池更換和維護(hù)問(wèn)題較為突出，因此如何給物聯(lián)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間可靠供電已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本項(xiàng)目基于電磁波收發(fā)的傳播模型，以遠(yuǎn)距離對(duì)物聯(lián)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電為目的，設(shè)計(jì)出了一套新型射頻無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)和一套射頻無(wú)線能量收集系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處在于天線的多頻寬帶化設(shè)計(jì)，能夠利用開(kāi)放式收發(fā)頻段進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的射頻能量收集和傳輸，并且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小、成本低，有利于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的小型化發(fā)展。

二、性能指標(biāo)

射頻無(wú)線能量收集和傳輸系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)分為：接收天線的輸入功率水平、直流輸出功率水平、直流輸出電壓、工作頻率等。本項(xiàng)目的各目標(biāo)技術(shù)指標(biāo)如下表所示：

本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，對(duì)于能量傳輸系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)射天線的輸入功率為30dBm（1W），收發(fā)天線間距2米，負(fù)載溫濕度傳感器能夠正常工作，輸出電壓為1.259V，輸出功率為0.07mW；隨后替換負(fù)載為ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)，調(diào)整收發(fā)天線的間距為1米，傳感器正常工作，負(fù)載端輸出電壓可達(dá)3V，輸出功率可達(dá)8.7mW；當(dāng)收發(fā)天線的間距從1米變到0.5米的條件下，把發(fā)射天線該節(jié)AV1442信號(hào)發(fā)生器，輸入功率調(diào)整為20dBm，負(fù)載改接能量管理電路，系統(tǒng)可穩(wěn)定輸出電壓4.141V：最后，保持收發(fā)天線的間距為0.5米，系統(tǒng)改接由功放和壓控振蕩器組成的發(fā)射源，能量傳輸系統(tǒng)能同時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘、溫濕度傳感器和ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)，其中傳感器節(jié)點(diǎn)兩端的電壓達(dá)到了3.18V，溫濕度傳感器兩端的電壓達(dá)到了1.31V，時(shí)鐘兩端的電壓達(dá)到1.54V，系統(tǒng)整體的輸出達(dá)到了毫瓦級(jí)，可以有效地滿足多個(gè)傳感器在一定距離下的供電需求。

三、適用范圍、市場(chǎng)前景

本項(xiàng)目適用于物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)、智能醫(yī)療設(shè)備、射頻標(biāo)簽RFID等領(lǐng)域的毫瓦級(jí)低功耗電子設(shè)備自維持自供電場(chǎng)景，解決了傳統(tǒng)電池帶來(lái)的更換充電麻煩和環(huán)境污染問(wèn)題，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，針對(duì)環(huán)境射頻能量收集和傳輸?shù)难芯浚瑖?guó)內(nèi)外都在如火如荼的展開(kāi)，與此同時(shí)，隨著自供電系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)、智能醫(yī)療設(shè)備、射頻標(biāo)簽RFID等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷得到衍生。因此，完全有理由相信，射頻能量收集于傳輸系統(tǒng)能夠完全勝任為這些低功耗電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)自維持供電，屆時(shí)的傳感器應(yīng)用場(chǎng)景于應(yīng)用市場(chǎng)將會(huì)得到進(jìn)一度的拓寬，必將有相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)分量。

四、投資概算

本設(shè)計(jì)主體部分主要由VCO信源、功放模塊、濾波器、發(fā)射天線、整流接收天線和能量管理模塊組成，該項(xiàng)目需100萬(wàn)便可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的完全迭代，并且大部分投資都將轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，項(xiàng)目的落地可靠性很高。

五、合作方式

轉(zhuǎn)讓；轉(zhuǎn)讓加提成；合作生產(chǎn)。