Источник: 15-й Юбилейный Международный молодежный форум «Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке»: Сб. материалов форума. Т.3. – Харьков: ХНУРЭ, 2011. – С. 109–110.
The given work is devoted to the device which represents the nonlinear antenna intended for transformation of the radiant energy of the incident wave on it in the energy of optical radiation (luminous energy). The application of this device is not connected with use of sources of feeding pressure. It allows saving essentially the resources necessary for creation and management devices fulfilling analogical functions. Also in the given work a potential application of the device in radio communication systems with fiber-optical backbones is examined.
Современные радиоэлектронные системы часто работают с цифровыми сигналами, которые представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. Для передачи дискретных сигналов предпочтительно использование волоконно-оптических линий, так как они обладают рядом преимуществ перед проводными и радиорелейными системами связи. При передаче сигнала на малые расстояния обычно в качестве носителя информации используются радиоволны. Поэтому существует потребность в создании простых, недорогих и компактных устройств, способных преобразовывать радиосигналы в оптические сигналы. Одним из возможных способов упрощения таких устройств является использование ректенн.
Ректенна (от англ. rectifying antenna – выпрямляющая антенна) является главным элементом во многих теориях беспроводной передачи энергии. Она обычно представляет собой отдельный полуволновый вибратор, между плечами которого устанавливается устройство с односторонней проводимостью [1]. Существует и ряд других конструкций ректенн. К примеру, известна конструкция ректенны в основе которой лежит микрополосковая антенна [2].
В работе приведены принцип действия и дизайн устройства для преобразования лучистой энергии в энергию оптического излучения. В качестве прототипа устройства выбрана ректенна, описанная в источнике [2]. Выбор данного прототипа обусловлен следующим – использование микрополосковой антенны [2] вместо диполя [1] упрощает конструкцию устройство, позволяет снизить массогабаритые показатели.
Предлагаемое устройство (см. рисунок 1) состоит из антенны (микро-полосковой антенны), выпрямляющего устройства (полупроводникового диода) и оптоизлучателя (светодиода). Работает устройство для преобразования лучистой энергии в энергию оптического излучения следующим образом:
Рисунок 1. Схематическая структура устройства.
Сигнал с антенны, предварительно выпрямленный на выпрямляющем устройстве, возбуждает оптоизлучатель без усиления, а такие сложные функции как модуляции и управление каналом связи выполняются источником радиосигнала.
Представленное устройство способно преобразовывать радиосигналы в оптические сигналы, что позволяет применять его в системах связи, где передача сигнала между станциями, осуществляется по волоконно-оптическим линиям.
Применение данного устройства не связано с использованием источников питающегося напряжения. Это позволяет существенно экономить ресурсы необходимые для создания и поддержания работы устройств, выполняющих аналогичные функции.
Основной недостаток устройства – в ограниченности быстродействия, из-за инерционности выпрямляющего устройства и оптоизлучателя.
| [1] | Brown W.C. The Technology and Application of Free Space Power Transmission by Microwave Beam // Proceedings IEEE, vol. 62, no.1, pp. 11-25, Jan. 1974. – ISSN: 0018-9219. |
| [2] | Akkermans, J.A.G., van Beurden, M.C., Doodeman, G.J.N., Visser, H.J. Analytical Models for Low-Power Rectenna Design // IEEE A.P.S., vol. 4, pp. 187-190, 2005. – ISSN: 1536-1225. |
// При использовании любой части данной статьи ссылка на авторов обязательна!
// Информация об официальном источнике данной статьи находится в разделе [Библиотека]
© Гоголенко Е. Ю., Паслён В. В. 2011
© ХНУРЭ, 2011