Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Антенны » Как получить электричество из воздуха

    Как получить электричество из воздуха

    Как получить электричество из воздуха

    Ну не совсем из воздуха, а из той энергии, которой пронизан современный мир.
    В этой статье представлены две работы авторов harshithar76 и vidyashree.2105. В этих работах авторы расскажут о своих работах по "сбору" радиочастотного излучения и преобразованию его в электричество для практических целей. Работы объединены в одну статью, потому что авторы работали в рамках одного проекта.

    Итак, начнем с первой схемы автора harshithar76.
    Статья мастера демонстрирует прототип, который собирает энергию из окружающей среды через антенну. Схема работает, когда она находится рядом с источниками радиочастотного излучения, такими как Wi-Fi, сотовый телефон и т. д., Устройство собирает радиочастотную энергию из своего окружения, преобразует ее в постоянный ток и заряжает им суперконденсатор.

    Инструменты и материалы:
    -Высокочастотный диод HSMS 2860;
    -Двухслойная плакированная медью плата;
    -Разъем SMA для монтажа на печатной плате;
    -Коаксиальный кабель (сопротивление 50 Ом);
    -Резисторы - 47, 1К, 10КОм;
    -Конденсаторы - 1пФ, 1нФ;
    -Индуктор - 10nH;
    -Провода и соединительные кабели;
    -Супер конденсатор;
    -Мультиметр;


    Шаг первый: описание
    Эта схема состоит из трех основных блоков:
    Антенна
    Схема согласования импеданса
    Схема преобразователя RF в DC
    Самая важная часть в реализации этого проекта - проектирование и изготовление антенны.
    Антенна играет важную роль в конструкции комбайна радиочастотной энергии. В этом проекте мастер предпочел патч-антенну другим антеннам из-за ее характеристик, таких как низкий профиль, компактность, низкая стоимость изготовления, а также из-за того, что она поддерживает линейную и круговую поляризацию.

    Шаг второй: проектирование патч-антенны с использованием программного обеспечения HFSS

    С использованием программного обеспечения HFSS (High Frequency Structure Simulator), была разработана антенна со встроенным питанием, работающую на частоте 2,4 ГГц.

    Чтобы спроектировать антенну в симуляторе, очень важно знать ее характеристики в соответствии с требованиями. При проектировании и изготовлении антенны необходимо учитывать несколько параметров.

    Характеристики антенны:
    Подложка : эпоксидная смола FR4 с относительной диэлектрической проницаемостью 4,4, тангенс угла потерь 0,009 и толщиной 1,6 мм.
    Импеданс : 50 Ом
    Размеры: Lg = 38.52 мм, Wg = 47.01 , Lp = 28.92 , Lg = 37.41 , a = 3 мм, b = 19 мм.
    Для большего понимания можно посмотреть видео о разработке патч-антенны, ниже.





    Шаг третий: моделирование схемы согласования импеданса с помощью программного обеспечения Multisim
    Следующим шагом является моделирование схемы согласования импеданса.

    Согласование импеданса необходимо для передачи максимальной мощности между антенной и преобразователем RF-DC. Эта схема используется в этом проекте, чтобы иметь минимальные возвратные потери и улучшить производительность системы.
    Мастер выбрал схему T-match из-за ее высокой добротности и низкого коэффициента пульсации.

    Схема согласования T спроектирована и смоделирована с использованием программного обеспечения Multisim.
    Выходной сигнал этой схемы отмечается и сравнивается с практическим выходом.

    Шаг четвертый: моделирование схемы преобразования RF в DC
    Захваченная антенной низкоуровневая ВЧ-энергия подается в схему преобразователя ВЧ-постоянного тока через схему согласования импеданса. Полученные электромагнитные волны преобразуются в постоянный ток с помощью схемы, называемой "Удвоителем напряжения".
    Преобразователь RF В DC сконструирован с использованием multisim, как показано на схеме ниже.

    Шаг пятый: изготовление антенны
    Дальше мастер переходит к изготовлению антенны в соответствии с проектом.
    Во-первых, нужно подготовить пластину с использованием процесса химического травления.
    Затем правильно установить и припаять разъем SMA.

    И наконец, подключить коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом к антенне, как показано на рисунке ниже.

    Шаг шестой: изготовление схем согласования импеданса и преобразователя ВЧ-постоянного тока
    Дальше собирает модули согласно схемы. Затем соедините все три блока. Подключает щупы осциллографа к выходным клеммам.
    Также можно использовать цифровой мультиметр для измерения выходного сигнала.



    Шаг седьмой: тестирование
    Теперь можно проверить схему.
    Как видно на осциллографе, конечный результат, т.е. полученное среднеквадратичное значение, выражается в милливольтах, что приблизительно равно значениям, полученным при моделировании.

    Этот показатель не является постоянным, поскольку он полностью зависит от энергии RF. Результат может быть в милливольтах, а иногда и в вольтах, в зависимости от интенсивности радиочастотных энергетических волн.

    Выходное напряжение постоянного тока может быть усилено путем добавления большего количества каскадов цепи удвоителя напряжения к преобразователю ВЧ-постоянный ток.

    Этот результат был получен, когда цепь была размещена рядом с парой сотовых телефонов.

    В следующем тесте мастер подключает к схеме суперконденсатор, который оставляет заряжаться в течение некоторого времени. После нескольких часов зарядки конденсатора измеряет его напряжение.

    Шаг восьмой: вторая схема
    Теперь переходим к другой работе, автора vidyashree.2105. Работа небольшая, поэтому уместим ее в один шаг.
    Эта схема предназначена для сбора свободной энергии, т.е. радиочастотной энергии, поступающей от маршрутизаторов Wi-Fi, Bluetooth и т. д.
    Радиочастотный сигнал сам по себе является сигналом с низкой энергией, поэтому захваченный выходной сигнал будет низким и будет изменяться в зависимости от окружающей среды.

    Для схемы мастер использует следующие материалы:
    Конденсаторы: 470 мкФ, 25В1 мкФ, 50 В
    Стабилитрон: 1N4148
    Перемычка- FM (для антенны)
    Медный провод (SWG26)

    Схема несложная.
    Для зарядки конденсаторов подается высокочастотный переменный ток, диоды позволяют току течь только в одном направлении.
    Для антенны используется перемычка. А позже к антенне прикрепляют медный провод длиной 2 метра для увеличения ее улавливающей способности.

    Схему собирает методом навесного монтажа.

    После сборки он тестирует схему. Мультиметр показывает 174 милливольт. Выходной сигнал очень низкий, так как радиочастотный сигнал сам по себе является сигналом с низкой энергией и также зависит от окружающей среды.

    Через некоторое время схема была проверена с помощью цифрового осциллографа. Как видно на изображении, результат около 6,71 В. Это довольно таки неплохой результат.

    Сборку подобной схемы и результаты тестирования можно посмотреть на видео.

    Ссылка на статью-оригинал первой работы здесь, второй работы здесь.

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    9.2
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    7
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    6.7
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 7.64 из 10 (голосов: 11 / История оценок)

    Добавить комментарий

    13 комментариев
    AL Bo
    Под ЛЭП скрутил в "косичку" 2 провода мультиметра. Показал 0,6В переменки....
    ник
    masteimys 2.0,
    Ага детекторный приемником кличут
    ino53
    Цитата: Новий Стандарт
    журналисты между собой там в студии ржали, че там кто из них не так сказал, произнес. Видно у них микрофоны отключались на одном проводе.
    Бестолочи там инженеры - микрофонный вход при отключении закорачивается... А вообще то моя лампочка ссылка именно для таких источников хороша. xaxa

    Новий Стандарт
    Dmitrij,
    "динамик и радио от нее работали по одному проводу!"
     Я заметил в проводной радиоточке, когда говорил журналист, потом некий перерыв,... и слышу так тихо, тихо как эти же журналисты между собой там в студии ржали, че там кто из них не так сказал, произнес. Видно у них микрофоны отключались на одном проводе. Если кто будет повторять- надо внимательно слушать, а то как включат микрофоны, как гаркнет после включения,  уши заложит
    Понял квантовую механику - гений
    Гость Владимир
    Есть способ намного эффективнее и лучше. Зачем нужны 6 вольт с током в сотую долю микроампера?
    Есть молния. Там миллион вольт и 50 тысяч ампер. Представить трудно - мощность почти триллион Ватт!
    Валерий
    Цитата: Dmitrij
    Так вот динамик и радио от нее работали по одному проводу! Тише правда, но ощутимо слышно было.

    А я батькину электробритву в радиоточку включал, клал под подушку и, делая вид, что сплю, слушал радио.))))
    Але нови ностра алис!
    Валерий
    Цитата: masteimys 2.0
    Я где-то слышал про радио без батареек.

    smiles А я их делал в армии и продавал за две пачки сигарет... Из наушников от телефона Та-57 (или ТАИ-43)и тех-же 226-х диодов!))) Вместо антенны проводок в рот. Наушник под шапку. И в карауле есть чем заняться)))) Как раз "Маяк" тянуло...
    Але нови ностра алис!
    Dmitrij
    а меня поразила в детстве радиоточка, в кваритире была. Я ж там вечно с ней что-то мутил, током она билась зараза)))
    Так вот динамик и радио от нее работали по одному проводу! Тише правда, но ощутимо слышно было.
    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig
    Невозможность существования вечного двигателя настолько же мистичная вещь, насколько, если бы он мог существовать.
    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    masteimys 2.0
    Новий Стандарт,
    Я где-то слышал про радио без батареек.
    pogranec Автор
    Иван_Похмельев,
    И где "практические цели"?
    Заряд конденсатора, аккумулятора,  а там уже куда надо.
     непонятно, почему вместо сбора всего спектра автор ограничился одной частотой.
    Наверное не было такой задачи. Насколько я понял, это че-то типа  курсовой
    Новий Стандарт,
     для покрытия всей страны 5G интернетом, энергии будет... 
    Будут авто питаться-))) Как на Марсе в "Аэлите"


    Новий Стандарт
    У нас собираются поднять санитарные нормы радиочастотных излучений в 10 раз, для покрытия всей страны 5G интернетом, энергии будет... Тоже подобно эксперементовал , правда антен побольше надо для мощи.
    Одна радиостанция когда-то на весь СССР била на СВ, разказывали как от него фонарики заряжали
    Понял квантовую механику - гений
    Korolev
    Иван_Похмельев,
    И где "практические цели"? 
    Не мне, конечно, отвечать уважаемому мэтру, но единственная "практическая" цель, которую увидел я - это осциллограмма. smile
    непонятно, почему вместо сбора всего спектра автор ограничился одной частотой. 
    Ну, тут всё совсем просто:
    Схема работает, когда она находится рядом с источниками радиочастотного излучения, такими как Wi-Fi
    smile


    Иван_Похмельев
    авторы расскажут о своих работах по "сбору" радиочастотного излучения и преобразованию его в электричество для практических целей.
    И где "практические цели"?
    По первому макету: непонятно, почему вместо сбора всего спектра автор ограничился одной частотой.
    По второму макету: 1N4148 ни разу не стабилитрон, для повышения эффективности следует использовать не кремниевый импульсный диод, а высокочастотный германиевый, типа Д310, Д311 или диод Шоттки. И антенну подлиннее. Примерно таким способом полвека назад удавалось запитывать приёмник прямого усиления на ДВ-СВ диапазон с усилителем мощностью несколько десятков милливатт. Была публикация в "Радио", насколько я помню, Полякова.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии