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　　手机和电脑等无线设备越来越多地出现在我们的日常生活中，向我们展示了无线应用的重要性。无线设备只能依靠持续供电或超长电池寿命才能使用。射频能量收集系统有助于限制电池的使用，从而改善安全条件，还可以为整个应用市场带来优势。

　　这种增长可以归因于许多因素，但其主要驱动力是人工智能。虽然人工智能算法现在很强大，但它们需要越来越多的数据才能发挥最大作用。这就是无线电力的用武之地。无线电力已被证明是可靠和高效的，它可以帮助喂养人工智能，以帮助它做出更好的决策。Powercast 首席执行官查理戈茨在接受 EE Times 采访时认为，物联网、ADAS 和智能城市是与 AI 相关的许多领域，它们可以从无线电力的实施和采用中获益最多。

　　射频是可用的，并且可以在任何时间、任何地点很容易地找到，不受时间、地理限制或天气条件的影响。通常，射频范围为 3 kHz 至 300 GHz。我们的想法是收集这些 RF 能源并将它们存储起来以供我们在某些应用中使用。RF 能量收集为许多应用提供了显着优势，但需要特别注意关键组件，包括此方法所需的接收器天线和电源调节电路。

　　无线电力

　　任何需要传感信息以进行预防性维护和关键停机的工业环境都可以从无线电力中受益。例如，制造工厂可能有某些区域难以进入或进入有危险。因此，某些传感器(它们的电池)无法更换。在这种情况下，通过无线电力充电的传感器允许一种设置后忘记的心态(这意味着您不需要更换电池)。这反过来允许将不间断的信息输入人工智能。

　　自动驾驶汽车也可以极大地受益于无线电力。就像今天一样，自动驾驶汽车正在通过声纳、雷达和形状识别融入他们的环境。为了让这个区域变得更安全、更可靠，它需要感知环境并通过环境中的传感器与周围的道路通信：灯柱、黄色道路线等。更重要的是，借助无线供电的传感器，汽车可以在不撞到连接线的情况下通过环境进行通信，从而实现更安全可靠的方式。

　　再往前走，智能城市的实现将不再是电池和电线，而是人工智能和无线电力。为了让智慧城市与其环境进行通信，需要实施无线电力和充电。

　　能量收集

　　射频是能量收集的丰富来源，尽管它需要靠近****天线。从 RF 中收集能量的概念并不新鲜，而且过程相对简单。无线电波撞击天线并产生电位差，使电荷载流子沿天线长度移动，以试图均衡场。收割电路基本上捕捉到了这个动作。能量暂时存储在电容器中，然后用于在负载上产生所需的电位差。

　　RF 充电技术采用了多种技术(Qi、PMA/AirFuel Alliance、WPC 等)，每种技术都具有

　　多种充电方式和最大充电距离。我们的路由器和移动电话创造了空间区域，其势能随时间和/或距离而变化。只要存在电位差，总有办法获得电力。

　　用于通信的 RF ****通常受限于它们可以辐射的功率量。此外，对于给定的无线电源，接收天线的功率会随着距离的增加而下降，正如 Friis 传输方程所预测的那样：

　　在哪里

　　P T = ****功率

　　P R = 接收功率

　　G T = ****天线增益

　　G R = 接收器天线增益

　　λ = 波长

　　d = ****和接收器之间的距离

　　接收天线的设计在最大限度地提高能量收集效率方面起着至关重要的作用。接收天线可以蚀刻到印刷电路板上，也可以用作专门为该任务设计的接收线圈组件。

　　Powercast技术

　　2021 年初，Powercast 宣布凭借其新型无线供电 RFID 温度扫描系统荣获商业智能集团颁发的 2021 年 BIG 创新奖，该系统使公司能够轻松安全地监控员工体温，以支持 COVID- 19 项监测协议。

　　温度扫描系统由温度传感器、RFID阅读器和电视监视器组成。通过使用无线技术，当设备靠近公司入口处的 RFID 读取器时，该设备使用获得专利的 Powercast 能量收集技术快速充电。员工使用手杖扫描额头以读取体温，并根据自动显示在监视器上的读数获准进入或拒绝进入。

　　“天线的设计非常重要，它可以将我们调谐到给定的频率，在我们的例子中是 915 Mhz。当您处理 RF 时，您最终处理的是非常少量的功率，即使在相对较近的范围内也是如此。您正在处理 10 或可能低数百毫瓦。因此，收集和转换背后的能量管理必须极其重要。天线和能源管理必须和谐地协同工作，以获得正确的用户体验并实际提供真正的解决方案，”Goetz 说。

　　接收天线的阻抗为 50 欧姆，必须与设备其余部分的输入阻抗相匹配。然后必须将在天线附近收集的电压带到可以转换为直流的电压。这可以使用电荷泵来完成，电荷泵会增加电压但显然不能增加总功率。Powercast Corporation 提供了一个评估工具包来帮助公司探索这项技术的可能性。P2110-EVAL-02 包括射频接收器和****、天线以及用于收集****功率的充电板。

　　RF 能量收集连同其不断增加的可用性一起，不仅有利于布线要求，而且还提供了一个不受环境条件和有害物质影响的系统。对于网状网络，工程师可以将 RF 能量收集与复杂的设备到设备通信结合起来用于各种应用。