研究进展:射频能量收集-整流天线 | Nature Electronics

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查看123 | 回复0 | 2024-7-27 11:56:24 |阅读模式
利用环境无线能量的射频能量收集Radiofrequency harvesting,可用于减少电子设备的碳足迹。然而,环境射频能量还是比较弱的(通常小于−20dBm),并且最先进的射频整流器的性能,受制于热力学极限和高频寄生阻抗特性。基于磁性隧道结的纳米级自旋整流器,最近表现出了高灵敏度,但交流-直流转换效率较低(小于1%)。
今日,新加坡国立大学(National University of Singapore)Raghav Sharma,Hyunsoo Yang等,在Nature Electronics上发文,报道了一种灵敏的自旋整流器整流天线,可收集−62和−20dBm之间环境射频信号。还开发了一种片上共面波导的自旋整流器阵列,具有较大的零偏置灵敏度(约34,500mVMW−1)和较高效率(7.81%)。自旋整流器阵列的性能,取决于电压控制磁各向异性驱动的自参数激励。还展示了这些自旋整流器,可用于以−27dBm的射频功率为传感器无线供电。

Nanoscale spin rectifiers for harvesting ambient radiofrequency energy. 用于收集环境射频能量的纳米级自旋整流器。

图1: 利用自旋整流器Spin rectifiers,SRs的射频Radiofrequency,RF能量收集。


图2: 自旋整流器SR整流天线的性能。


图3: 宽带和谐振整流的调谐。


图4: 基于宽带低功率自旋整流器SR的能量收集器energy harvesting module,EHM。


图5: 肖特基二极管、自旋整流器SR阵列和SR整流天线之间的整流性能比较。
文献链接Sharma, R., Ngo, T., Raimondo, E. et al. Nanoscale spin rectifiers for harvesting ambient radiofrequency energy. Nat Electron (2024). https://doi.org/10.1038/s41928-024-01212-1https://www.nature.com/articles/s41928-024-01212-1本文译自Nature。
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