১. ভূমিকা
ব্যাটারিবিহীন টেকসই ওয়্যারলেস নেটওয়ার্ক অর্জনের পদ্ধতি হিসেবে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (RF) এনার্জি হার্ভেস্টিং (RFEH) এবং রেডিয়েটিভ ওয়্যারলেস পাওয়ার ট্রান্সফার (WPT) ব্যাপক আগ্রহ সৃষ্টি করেছে। রেকটেনা হলো WPT এবং RFEH সিস্টেমের মূল ভিত্তি এবং লোডে সরবরাহ করা ডিসি পাওয়ারের উপর এর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। রেকটেনার অ্যান্টেনা এলিমেন্টগুলো সরাসরি হার্ভেস্টিং দক্ষতাকে প্রভাবিত করে, যা সংগৃহীত পাওয়ারকে কয়েকগুণ পর্যন্ত পরিবর্তন করতে পারে। এই পেপারটিতে WPT এবং অ্যাম্বিয়েন্ট RFEH অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত অ্যান্টেনা ডিজাইনগুলো পর্যালোচনা করা হয়েছে। উল্লিখিত রেকটেনাগুলোকে দুটি প্রধান মানদণ্ড অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে: অ্যান্টেনার রেকটিফাইং ইম্পিডেন্স ব্যান্ডউইথ এবং অ্যান্টেনার রেডিয়েশন বৈশিষ্ট্য। প্রতিটি মানদণ্ডের জন্য, বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের ফিগার অফ মেরিট (FoM) নির্ধারণ করা হয়েছে এবং তুলনামূলকভাবে পর্যালোচনা করা হয়েছে।
বিংশ শতাব্দীর শুরুতে টেসলা হাজার হাজার হর্সপাওয়ার শক্তি প্রেরণের একটি পদ্ধতি হিসেবে WPT-এর প্রস্তাব করেছিলেন। রেক্টেনা শব্দটি, যা আরএফ শক্তি আহরণের জন্য একটি রেকটিফায়ারের সাথে সংযুক্ত অ্যান্টেনা বোঝায়, ১৯৫০-এর দশকে মহাকাশে মাইক্রোওয়েভ শক্তি প্রেরণ এবং স্বয়ংক্রিয় ড্রোনকে শক্তি জোগানোর জন্য ব্যবহৃত হতে শুরু করে। সর্বমুখী, দীর্ঘ-পাল্লার WPT প্রচার মাধ্যমের (বায়ু) ভৌত বৈশিষ্ট্য দ্বারা সীমাবদ্ধ। তাই, বাণিজ্যিক WPT প্রধানত ওয়্যারলেস কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স চার্জিং বা আরএফআইডি-এর জন্য নিকটবর্তী অ-বিকিরণকারী শক্তি স্থানান্তরের মধ্যেই সীমাবদ্ধ।
সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস এবং ওয়্যারলেস সেন্সর নোডের বিদ্যুৎ খরচ ক্রমাগত হ্রাস পাওয়ায়, অ্যাম্বিয়েন্ট আরএফইএইচ (RFEH) অথবা ডিস্ট্রিবিউটেড লো-পাওয়ার ওমনিডিরেকশনাল ট্রান্সমিটার ব্যবহার করে সেন্সর নোডগুলোকে শক্তি সরবরাহ করা আরও বেশি বাস্তবসম্মত হয়ে উঠছে। আল্ট্রা-লো-পাওয়ার ওয়্যারলেস পাওয়ার সিস্টেমগুলোতে সাধারণত একটি আরএফ অ্যাকুইজিশন ফ্রন্ট এন্ড, ডিসি পাওয়ার ও মেমরি ম্যানেজমেন্ট এবং একটি লো-পাওয়ার মাইক্রোপ্রসেসর ও ট্রান্সসিভার থাকে।
চিত্র ১-এ একটি RFEH ওয়্যারলেস নোডের স্থাপত্য এবং সাধারণভাবে ব্যবহৃত RF ফ্রন্ট-এন্ড বাস্তবায়নগুলো দেখানো হয়েছে। ওয়্যারলেস পাওয়ার সিস্টেমের এন্ড-টু-এন্ড দক্ষতা এবং সিনক্রোনাইজড ওয়্যারলেস ইনফরমেশন ও পাওয়ার ট্রান্সফার নেটওয়ার্কের স্থাপত্য নির্ভর করে অ্যান্টেনা, রেকটিফায়ার এবং পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট সার্কিটের মতো স্বতন্ত্র উপাদানগুলোর কর্মক্ষমতার উপর। সিস্টেমের বিভিন্ন অংশের জন্য বেশ কিছু সাহিত্য সমীক্ষা পরিচালিত হয়েছে। সারণি ১-এ প্রতিটি অংশের জন্য পাওয়ার কনভার্সন পর্যায়, দক্ষ পাওয়ার কনভার্সনের জন্য মূল উপাদানসমূহ এবং সম্পর্কিত সাহিত্য সমীক্ষাগুলোর সারসংক্ষেপ দেওয়া হয়েছে। সাম্প্রতিক সাহিত্য পাওয়ার কনভার্সন প্রযুক্তি, রেকটিফায়ার টপোলজি বা নেটওয়ার্ক-অ্যাওয়্যার RFEH-এর উপর আলোকপাত করে।
চিত্র ১
তবে, RFEH-তে অ্যান্টেনা ডিজাইনকে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসেবে বিবেচনা করা হয় না। যদিও কিছু গবেষণাপত্রে অ্যান্টেনার ব্যান্ডউইথ এবং দক্ষতাকে একটি সামগ্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে অথবা ক্ষুদ্রাকৃতির বা পরিধানযোগ্য অ্যান্টেনার মতো নির্দিষ্ট অ্যান্টেনা ডিজাইনের দৃষ্টিকোণ থেকে বিবেচনা করা হয়, কিন্তু পাওয়ার গ্রহণ এবং রূপান্তর দক্ষতার উপর নির্দিষ্ট কিছু অ্যান্টেনা প্যারামিটারের প্রভাব বিস্তারিতভাবে বিশ্লেষণ করা হয় না।
এই গবেষণাপত্রে রেক্টেন্নার অ্যান্টেনা ডিজাইন কৌশল পর্যালোচনা করা হয়েছে, যার উদ্দেশ্য হলো সাধারণ কমিউনিকেশন অ্যান্টেনা ডিজাইন থেকে RFEH এবং WPT-এর নির্দিষ্ট অ্যান্টেনা ডিজাইনের চ্যালেঞ্জগুলোকে আলাদা করা। অ্যান্টেনাগুলোকে দুটি দৃষ্টিকোণ থেকে তুলনা করা হয়েছে: প্রান্ত থেকে প্রান্ত পর্যন্ত ইম্পিডেন্স ম্যাচিং এবং রেডিয়েশন বৈশিষ্ট্য; প্রতিটি ক্ষেত্রে, অত্যাধুনিক (SoA) অ্যান্টেনাগুলোর মধ্যে FoM (ফিল্ড অফ মার্ক) চিহ্নিত ও পর্যালোচনা করা হয়েছে।
২. ব্যান্ডউইথ এবং ম্যাচিং: নন-৫০Ω আরএফ নেটওয়ার্ক
মাইক্রোওয়েভ ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অ্যাটেন্যুয়েশন এবং পাওয়ারের মধ্যে সামঞ্জস্য বিধানের প্রাথমিক বিবেচনার একটি অংশ হলো ৫০Ω ক্যারেক্টারিস্টিক ইম্পিডেন্স। অ্যান্টেনার ক্ষেত্রে, ইম্পিডেন্স ব্যান্ডউইথকে সেই ফ্রিকোয়েন্সি পরিসর হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যেখানে প্রতিফলিত পাওয়ার ১০% এর কম থাকে (S11< − 10 dB)। যেহেতু লো নয়েজ অ্যামপ্লিফায়ার (LNA), পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার এবং ডিটেক্টরগুলি সাধারণত ৫০Ω ইনপুট ইম্পিডেন্স ম্যাচ দিয়ে ডিজাইন করা হয়, তাই ঐতিহ্যগতভাবে একটি ৫০Ω সোর্সকে রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহার করা হয়।
একটি রেকটেনাতে, অ্যান্টেনার আউটপুট সরাসরি রেকটিফায়ারে পাঠানো হয়, এবং ডায়োডের নন-লিনিয়ারিটির কারণে ইনপুট ইম্পিড্যান্সে একটি বড় পরিবর্তন ঘটে, যেখানে ক্যাপাসিটিভ উপাদানটিই প্রধান থাকে। একটি ৫০Ω অ্যান্টেনা ধরে নিলে, মূল চ্যালেঞ্জ হলো একটি অতিরিক্ত আরএফ ম্যাচিং নেটওয়ার্ক ডিজাইন করা, যা ইনপুট ইম্পিড্যান্সকে কাঙ্ক্ষিত ফ্রিকোয়েন্সিতে রেকটিফায়ারের ইম্পিড্যান্সে রূপান্তরিত করবে এবং একটি নির্দিষ্ট পাওয়ার লেভেলের জন্য এটিকে অপ্টিমাইজ করবে। এক্ষেত্রে, কার্যকর আরএফ থেকে ডিসি রূপান্তর নিশ্চিত করার জন্য এন্ড-টু-এন্ড ইম্পিড্যান্স ব্যান্ডউইথ প্রয়োজন। সুতরাং, যদিও অ্যান্টেনাগুলো পিরিয়ডিক এলিমেন্ট বা সেলফ-কমপ্লিমেন্টারি জ্যামিতি ব্যবহার করে তাত্ত্বিকভাবে অসীম বা অতি-প্রশস্ত ব্যান্ডউইথ অর্জন করতে পারে, রেকটেনার ব্যান্ডউইথ রেকটিফায়ার ম্যাচিং নেটওয়ার্ক দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকবে।
অ্যান্টেনা এবং রেকটিফায়ারের মধ্যে প্রতিফলন কমিয়ে এবং শক্তি স্থানান্তর সর্বাধিক করে সিঙ্গেল-ব্যান্ড ও মাল্টি-ব্যান্ড হার্ভেস্টিং বা WPT অর্জনের জন্য বিভিন্ন রেকটেনা টপোলজি প্রস্তাব করা হয়েছে। চিত্র ২-এ উল্লিখিত রেকটেনা টপোলজিগুলোর গঠন দেখানো হয়েছে, যা তাদের ইম্পিডেন্স ম্যাচিং আর্কিটেকচার অনুসারে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়েছে। সারণি ২-এ প্রতিটি বিভাগের জন্য এন্ড-টু-এন্ড ব্যান্ডউইথের (এই ক্ষেত্রে, FoM) সাপেক্ষে উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন রেকটেনার উদাহরণ দেখানো হয়েছে।
চিত্র ২ ব্যান্ডউইথ এবং ইম্পিডেন্স ম্যাচিং-এর দৃষ্টিকোণ থেকে রেকটেনা টপোলজি। (ক) স্ট্যান্ডার্ড অ্যান্টেনা সহ সিঙ্গেল-ব্যান্ড রেকটেনা। (খ) মাল্টিব্যান্ড রেকটেনা (একাধিক পারস্পরিকভাবে সংযুক্ত অ্যান্টেনা দ্বারা গঠিত) যেখানে প্রতিটি ব্যান্ডের জন্য একটি করে রেকটিফায়ার এবং ম্যাচিং নেটওয়ার্ক রয়েছে। (গ) একাধিক আরএফ পোর্ট এবং প্রতিটি ব্যান্ডের জন্য পৃথক ম্যাচিং নেটওয়ার্ক সহ ব্রডব্যান্ড রেকটেনা। (ঘ) ব্রডব্যান্ড অ্যান্টেনা এবং ব্রডব্যান্ড ম্যাচিং নেটওয়ার্ক সহ ব্রডব্যান্ড রেকটেনা। (ঙ) রেকটিফায়ারের সাথে সরাসরি ম্যাচ করা বৈদ্যুতিকভাবে ছোট অ্যান্টেনা ব্যবহার করে সিঙ্গেল-ব্যান্ড রেকটেনা। (চ) রেকটিফায়ারের সাথে কনজুগেট করার জন্য জটিল ইম্পিডেন্স সহ সিঙ্গেল-ব্যান্ড, বৈদ্যুতিকভাবে বড় অ্যান্টেনা। (ছ) একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে রেকটিফায়ারের সাথে কনজুগেট করার জন্য জটিল ইম্পিডেন্স সহ ব্রডব্যান্ড রেকটেনা।
যদিও ডেডিকেটেড ফিড থেকে WPT এবং অ্যাম্বিয়েন্ট RFEH দুটি ভিন্ন রেকটেনা অ্যাপ্লিকেশন, ব্যান্ডউইথের দৃষ্টিকোণ থেকে উচ্চ পাওয়ার কনভার্সন এফিসিয়েন্সি (PCE) অর্জনের জন্য অ্যান্টেনা, রেকটিফায়ার এবং লোডের মধ্যে এন্ড-টু-এন্ড ম্যাচিং অর্জন করা অপরিহার্য। তা সত্ত্বেও, WPT রেকটেনাগুলো নির্দিষ্ট পাওয়ার লেভেলে (টপোলজি a, e এবং f) সিঙ্গেল-ব্যান্ড PCE উন্নত করার জন্য উচ্চতর কোয়ালিটি ফ্যাক্টর ম্যাচিং (নিম্ন S11) অর্জনের উপর বেশি মনোযোগ দেয়। সিঙ্গেল-ব্যান্ড WPT-এর প্রশস্ত ব্যান্ডউইথ ডিটিউনিং, উৎপাদনগত ত্রুটি এবং প্যাকেজিং প্যারাসিটিকসের বিরুদ্ধে সিস্টেমের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়। অন্যদিকে, RFEH রেকটেনাগুলো মাল্টি-ব্যান্ড অপারেশনকে অগ্রাধিকার দেয় এবং টপোলজি bd ও g-এর অন্তর্ভুক্ত, কারণ একটি সিঙ্গেল ব্যান্ডের পাওয়ার স্পেকট্রাল ডেনসিটি (PSD) সাধারণত কম হয়।
৩. আয়তাকার অ্যান্টেনা ডিজাইন
১. একক-ফ্রিকোয়েন্সি রেকটেনা
একক-ফ্রিকোয়েন্সি রেকটেনার (টপোলজি A) অ্যান্টেনা ডিজাইন মূলত স্ট্যান্ডার্ড অ্যান্টেনা ডিজাইনের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যেমন গ্রাউন্ড প্লেনের উপর লিনিয়ার পোলারাইজেশন (LP) বা সার্কুলার পোলারাইজেশন (CP) রেডিয়েটিং প্যাচ, ডাইপোল অ্যান্টেনা এবং ইনভার্টেড F অ্যান্টেনা। ডিফারেনশিয়াল ব্যান্ড রেকটেনা একাধিক অ্যান্টেনা ইউনিট দ্বারা গঠিত ডিসি কম্বিনেশন অ্যারে অথবা একাধিক প্যাচ ইউনিটের মিশ্র ডিসি এবং আরএফ কম্বিনেশনের উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়।
যেহেতু প্রস্তাবিত অ্যান্টেনাগুলোর বেশিরভাগই একক-ফ্রিকোয়েন্সির এবং একক-ফ্রিকোয়েন্সির WPT-এর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, তাই পরিবেশগত বহু-ফ্রিকোয়েন্সির RFEH অর্জনের জন্য, পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট সার্কিটের পরে পারস্পরিক কাপলিং দমন এবং স্বাধীন ডিসি কম্বিনেশন সহ একাধিক একক-ফ্রিকোয়েন্সির অ্যান্টেনা একত্রিত করে মাল্টি-ব্যান্ড রেকটেনায় (টপোলজি B) পরিণত করা হয়, যাতে সেগুলোকে RF অ্যাকুইজিশন এবং কনভার্সন সার্কিট থেকে সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন রাখা যায়। এর জন্য প্রতিটি ব্যান্ডের জন্য একাধিক পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট সার্কিটের প্রয়োজন হয়, যা বুস্ট কনভার্টারের দক্ষতা কমিয়ে দিতে পারে, কারণ একটি একক ব্যান্ডের ডিসি পাওয়ার কম থাকে।
২. মাল্টি-ব্যান্ড এবং ব্রডব্যান্ড আরএফইএইচ অ্যান্টেনা
পরিবেশগত RFEH প্রায়শই মাল্টি-ব্যান্ড অ্যাকুইজিশনের সাথে যুক্ত থাকে; তাই, স্ট্যান্ডার্ড অ্যান্টেনা ডিজাইনের ব্যান্ডউইথ উন্নত করার জন্য এবং ডুয়াল-ব্যান্ড বা ব্যান্ড অ্যান্টেনা অ্যারে গঠনের পদ্ধতির জন্য বিভিন্ন কৌশল প্রস্তাব করা হয়েছে। এই বিভাগে, আমরা RFEH-এর জন্য কাস্টম অ্যান্টেনা ডিজাইন, সেইসাথে রেক্টেনা হিসাবে ব্যবহৃত হওয়ার সম্ভাবনাযুক্ত ক্লাসিক মাল্টি-ব্যান্ড অ্যান্টেনাগুলো পর্যালোচনা করব।
কোপ্ল্যানার ওয়েভগাইড (CPW) মনোপোল অ্যান্টেনা একই ফ্রিকোয়েন্সিতে মাইক্রোস্ট্রিপ প্যাচ অ্যান্টেনার তুলনায় কম জায়গা নেয় এবং LP বা CP তরঙ্গ উৎপন্ন করে, এবং প্রায়শই ব্রডব্যান্ড এনভায়রনমেন্টাল রেকটেনার জন্য ব্যবহৃত হয়। আইসোলেশন বাড়াতে এবং গেইন উন্নত করতে রিফ্লেকশন প্লেন ব্যবহার করা হয়, যার ফলে প্যাচ অ্যান্টেনার মতো রেডিয়েশন প্যাটার্ন তৈরি হয়। স্লটেড কোপ্ল্যানার ওয়েভগাইড অ্যান্টেনা একাধিক ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের জন্য ইম্পিডেন্স ব্যান্ডউইথ উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন ১.৮–২.৭ গিগাহার্টজ বা ১–৩ গিগাহার্টজ। কাপলড-ফেড স্লট অ্যান্টেনা এবং প্যাচ অ্যান্টেনাও মাল্টি-ব্যান্ড রেকটেনা ডিজাইনে সাধারণত ব্যবহৃত হয়। চিত্র ৩-এ কিছু রিপোর্ট করা মাল্টি-ব্যান্ড অ্যান্টেনা দেখানো হয়েছে যা একাধিক ব্যান্ডউইথ উন্নত করার কৌশল ব্যবহার করে।
চিত্র ৩
অ্যান্টেনা-রেকটিফায়ার ইম্পিডেন্স ম্যাচিং
একটি ৫০Ω অ্যান্টেনাকে একটি নন-লিনিয়ার রেকটিফায়ারের সাথে মেলানো বেশ কঠিন, কারণ এর ইনপুট ইম্পিডেন্স ফ্রিকোয়েন্সির সাথে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। টপোলজি A এবং B-তে (চিত্র ২), সাধারণ ম্যাচিং নেটওয়ার্কটি হলো ল্যাম্পড এলিমেন্ট ব্যবহার করে একটি LC ম্যাচ; তবে, এর আপেক্ষিক ব্যান্ডউইথ সাধারণত বেশিরভাগ কমিউনিকেশন ব্যান্ডের চেয়ে কম হয়। ৬ গিগাহার্টজের নিচের মাইক্রোওয়েভ এবং মিলিমিটার-ওয়েভ ব্যান্ডে সিঙ্গেল-ব্যান্ড স্টাব ম্যাচিং সাধারণত ব্যবহৃত হয়, এবং রিপোর্ট করা মিলিমিটার-ওয়েভ রেকটেনাগুলোর ব্যান্ডউইথ সহজাতভাবেই সংকীর্ণ হয়, কারণ আউটপুট হারমোনিক সাপ্রেশনের কারণে এদের PCE ব্যান্ডউইথ বাধাগ্রস্ত হয়। এই কারণে এগুলো ২৪ গিগাহার্টজের আনলাইসেন্সড ব্যান্ডে সিঙ্গেল-ব্যান্ড WPT অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।
টপোলজি C এবং D-এর রেকটেনাগুলোতে আরও জটিল ম্যাচিং নেটওয়ার্ক রয়েছে। ব্রডব্যান্ড ম্যাচিংয়ের জন্য সম্পূর্ণ ডিস্ট্রিবিউটেড লাইন ম্যাচিং নেটওয়ার্ক প্রস্তাব করা হয়েছে, যেখানে আউটপুট পোর্টে একটি আরএফ ব্লক/ডিসি শর্ট সার্কিট (পাস ফিল্টার) অথবা ডায়োড হারমোনিক্সের রিটার্ন পাথ হিসেবে একটি ডিসি ব্লকিং ক্যাপাসিটর থাকে। রেকটিফায়ারের উপাদানগুলোকে প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (PCB) ইন্টারডিজিটেড ক্যাপাসিটর দ্বারা প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে, যা বাণিজ্যিক ইলেকট্রনিক ডিজাইন অটোমেশন টুল ব্যবহার করে সিন্থেসাইজ করা হয়। অন্যান্য রিপোর্ট করা ব্রডব্যান্ড রেকটেনা ম্যাচিং নেটওয়ার্কগুলো নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সির সাথে ম্যাচিংয়ের জন্য লাম্পড এলিমেন্ট এবং ইনপুটে আরএফ শর্ট তৈরির জন্য ডিস্ট্রিবিউটেড এলিমেন্টের সমন্বয় করে।
একটি উৎসের মাধ্যমে লোডে অনুভূত ইনপুট ইম্পিডেন্স পরিবর্তন করে (যা সোর্স-পুল কৌশল নামে পরিচিত) ল্যাম্পড বা ডিস্ট্রিবিউটেড সার্কিটের তুলনায় ৫৭% আপেক্ষিক ব্যান্ডউইথ (১.২৫–২.২৫ গিগাহার্টজ) এবং ১০% বেশি পিসিই (PCE) সহ একটি ব্রডব্যান্ড রেকটিফায়ার ডিজাইন করা হয়েছে। যদিও ম্যাচিং নেটওয়ার্কগুলি সাধারণত সম্পূর্ণ ৫০Ω ব্যান্ডউইথ জুড়ে অ্যান্টেনা ম্যাচ করার জন্য ডিজাইন করা হয়, সাহিত্যে এমন প্রতিবেদনও রয়েছে যেখানে ব্রডব্যান্ড অ্যান্টেনা ন্যারোব্যান্ড রেকটিফায়ারের সাথে সংযুক্ত করা হয়েছে।
হাইব্রিড লাম্পড-এলিমেন্ট এবং ডিস্ট্রিবিউটেড-এলিমেন্ট ম্যাচিং নেটওয়ার্কগুলো টপোলজি C এবং D-তে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে, যেখানে সিরিজ ইন্ডাক্টর এবং ক্যাপাসিটর হলো সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত লাম্পড এলিমেন্ট। এগুলো ইন্টারডিজিটেড ক্যাপাসিটরের মতো জটিল কাঠামো এড়িয়ে চলে, যেগুলোর জন্য স্ট্যান্ডার্ড মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের তুলনায় আরও নির্ভুল মডেলিং এবং ফ্যাব্রিকেশন প্রয়োজন হয়।
ডায়োডের নন-লিনিয়ারিটির কারণে রেকটিফায়ারের ইনপুট পাওয়ার ইনপুট ইম্পিড্যান্সকে প্রভাবিত করে। তাই, একটি নির্দিষ্ট ইনপুট পাওয়ার লেভেল এবং লোড ইম্পিড্যান্সের জন্য PCE সর্বোচ্চ করার উদ্দেশ্যে রেকটেনা ডিজাইন করা হয়। যেহেতু ৩ গিগাহার্টজের নিচের ফ্রিকোয়েন্সিতে ডায়োডগুলো প্রধানত ক্যাপাসিটিভ হাই ইম্পিড্যান্সের হয়, তাই ব্রডব্যান্ড রেকটেনা, যা ম্যাচিং নেটওয়ার্ক বাদ দেয় বা সরলীকৃত ম্যাচিং সার্কিট কমিয়ে আনে, সেগুলোর ক্ষেত্রে Prf>0 dBm এবং ১ গিগাহার্টজের উপরের ফ্রিকোয়েন্সিগুলোর উপর মনোযোগ দেওয়া হয়েছে। কারণ এই ফ্রিকোয়েন্সিগুলোতে ডায়োডের ক্যাপাসিটিভ ইম্পিড্যান্স কম থাকে এবং এগুলোকে অ্যান্টেনার সাথে ভালোভাবে ম্যাচ করানো যায়, ফলে >১,০০০Ω ইনপুট রিঅ্যাকট্যান্সযুক্ত অ্যান্টেনা ডিজাইন করার প্রয়োজন এড়ানো যায়।
অ্যাডাপ্টিভ বা রিকনফিগারযোগ্য ইম্পিড্যান্স ম্যাচিং CMOS রেকটেনায় দেখা গেছে, যেখানে ম্যাচিং নেটওয়ার্কটি অন-চিপ ক্যাপাসিটর ব্যাংক এবং ইন্ডাক্টর দিয়ে গঠিত। স্ট্যান্ডার্ড ৫০Ω অ্যান্টেনা এবং কো-ডিজাইনড লুপ অ্যান্টেনার জন্যও স্ট্যাটিক CMOS ম্যাচিং নেটওয়ার্ক প্রস্তাব করা হয়েছে। জানা গেছে যে, প্যাসিভ CMOS পাওয়ার ডিটেক্টর ব্যবহার করে এমন সুইচ নিয়ন্ত্রণ করা হয়, যা উপলব্ধ শক্তির উপর নির্ভর করে অ্যান্টেনার আউটপুটকে বিভিন্ন রেকটিফায়ার এবং ম্যাচিং নেটওয়ার্কে পাঠায়। ল্যাম্পড টিউনেবল ক্যাপাসিটর ব্যবহার করে একটি রিকনফিগারযোগ্য ম্যাচিং নেটওয়ার্ক প্রস্তাব করা হয়েছে, যা একটি ভেক্টর নেটওয়ার্ক অ্যানালাইজার ব্যবহার করে ইনপুট ইম্পিড্যান্স পরিমাপের সময় ফাইন-টিউনিংয়ের মাধ্যমে টিউন করা হয়। রিকনফিগারযোগ্য মাইক্রোস্ট্রিপ ম্যাচিং নেটওয়ার্কে, ডুয়াল-ব্যান্ড বৈশিষ্ট্য অর্জনের জন্য ম্যাচিং স্টাবগুলো অ্যাডজাস্ট করতে ফিল্ড এফেক্ট ট্রানজিস্টর সুইচ ব্যবহার করা হয়েছে।
অ্যান্টেনা সম্পর্কে আরও জানতে, অনুগ্রহ করে দেখুন:
পোস্ট করার সময়: আগস্ট-০৯-২০২৪
