_ بخش نانو آنتن های(رِکتنا Rectenna)
نحوه جایگذاری یکسو سازی مناسب در محل شکاف تغذیه نانو آنتن الکتریکی رکتنا Rectenna
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: با جایگذاری یکسو سازی مناسب در محل شکاف تغذیه نانو آنتن، توان DC مطلوب تولید می گردد .
در سیستم رکتنا Rectenna خورشیدی میلیون ها عدد نانو آنتن به همراه یکسو ساز مناسب در کنار یکدیگر قرار میگیرند و هر یک به صورت جداگانه به تولید انرژی الکتریکی با استفاده از نور خورشید می پردازند.تبدیل انرژی نورانی خورشید که توسط آنتن جذب گردیده است، توسط یکسوساز مناسب صورت می گیرد. دیود های مناسب این رنج فرکانسی 12MIM ها می باشند.این دیود باید بتواند در فرکانسهای بیش از 30 تراهرتز کار کند. دیود شاتکی که یک دیود نیمه هادی با افت ولتاژ پایین و سرعت پاسخدهی نسبتاً سریع می باشد توانایی یکسوسازی و آشکارسازی سیگنالهای با فرکانس تا 5 تِراهرتز را دارد. دیود MIM به دلیل زمان تونل زنی فمتو ثانیه ای وافزایش چشمگیر سرعت پاسخ دهی، میتواند به عنوان جایگزینی برای دیود شاتکی در ناحیه فرکانسی فروسرخ و مرئی به کار رود.
از آنجایی که نانو آنتن ها توانایی جذب زاویه ای وسیعی دارند، حتی در صورت تابش مایل خورشیدی به سطح صفحه خورشیدی میزان بازده آنها تاحد قابل توجهی حفظ می شود. این سیستم همچنین میتواند انرژی تابیده شده از طرف زمین یا همان تشعشعات زمینی که ناشی از تابشه ای روزانه خورشید به سطح زمین هستند و در طول موجهای 10 میکرومتر،یعنی فرکانس های حدود 90 تراهرتز رخ می دهند را جذب کند، به همین دلیل نانو آنتن های سیستم رکتنا خورشیدی با جمع آوری این تشعشعات درطی شب و یا در شرایط آب و هوایی بد نیز می توانند به تولید انرژی الکتریکی بپردازند .در حال حاضر ساختارهای دیودی و آنتنی به کار رفته در رکتنا خورشیدی با استفاده از روش طرح نگار الکترونی ساخته میشوند. هر چند این روش ساخت، برای تولید در مقیاسهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی پُر هزینه و وقت گیر است، اما اگر این ساختار ها در حجم وسیع و با روش مناسب تولید گردند، موجب کاهش هزینه و سرعت در فرآیند ساخت می شوند.لازم به ذکر است رکتنا Rectenna در سالهای اخیر خصوصا در موضوع انتقال توان در باند مایکروویو مورد مطالعه قرار گرفته است. برای نمونه در حالت تئوری برای تک فرکانس 9.2 GHz ، بیش ار 10 درصد راندمان پیش بینی شده است. البته این در حالی است که راندمان عملی ساخت این ادواد ممکن است کمی متفاوت باشد و باید در عمل مشخص گردد.آنتن دیپل با پالریزاسیون خطی و طول 2/λ که پهنای باند نسبی 11 %دارد، قادر به جمع آوری حدود pW 75.2 خواهد بود.برای همین مشخصات در صورت استفاده از آنتن با پالریزاسیون دوبل،توان pW 5.5 حاصل خواهد گردید. با توجه به پایین بودن توان دریافتی هر آنتن مستقل،استفاده از آرایه های آنتی در این سلول مرسوم می باشد که قوانین و روشهای خاص خود را نیز دارد.
نتیجه گیری :
با جایگذاری یکسو سازی مناسب در محل شکاف تغذیه نانو آنتن، توان DC مطلوب تولید می گردد .
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک