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近年来,超低功耗、低电压电子元器件及电路的大量出现以及现实生活中大量不易更换电池的电子微系统的广泛使用，引起了人们对环境射频能量收集技术研究的广泛关注。 当前，环境射频能量收集的研究及应用主要在低功耗且不易更换电池的无线传感网络节点及植入式电子设备等方面。
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1、无线传感器网络方面的应用 u3 r7 y$ Z& l. Q: v1 |
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无线传感器网络具有广泛的应用价值，涉及工业、农业、水文、军事、生物医学等各个领域。 当前，电池仍然是无线传感器网络的主要能量来源，但是电池的寿命、尺寸以及维护和更换费用等,在某些场合是不能忍受的。 如在智能建筑中，每个建筑物至少有上百个的传感器节点分布于建筑体中的各个部位,用于监测温度、亮度、人流量等参数;通过布线为这些传感器节点提供电源,其代价是十分昂贵的，而采用电池供电主要面临的问题是往后如何判断哪些节点的电池已耗尽并进行更换，这在商业上是难以接受的,而采用环境射频能量收集技术辅以可充电电池则是其比较理想的供电方式 。' V) e' k M* ~0 N( q, @
5 ?$ C4 A) s" w+ u. h7 ^* W p1 ]# D 近几年，环境射频能量收集技术在低功耗、分布广、不易更换电池的无线传感器网络的应用研究取得了一些进展。
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此外，还有不少应用环境射频能量为低功耗无线设备提供电能的能量收集器，它们分别利用不同的射频源，如 采用环境 GSM 信号作为射频源， 采用环境 WiFi 信号作为射频源。
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@3 @! r( \- J q6 B 2、生物医学电子方面的应用/ F9 K& z: }( P
3 R/ c3 i" w: P; j 随着通信、计算机、传感器以及微纳电子技术等领域的研究不断取得突破，生物医学电子系统正朝集成化、微型化、无线化及智能化等方向迅速发展;同时随着老龄化社会的到来以及人们生活水平的提高，各种应用需求应运而生，生物医学电子设备的体积更小、功耗更低。 电池是低功耗穿戴式或植入式生物医学电子设备当前的主要能量来源，但为了穿戴的舒适性或更易于植入，自供电显然是其最佳选择，不少科技工作者对此展开了研究。
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此外，射频能量经过收集、转换，还可有望应用于其它可穿戴式低功耗设备、无线供电手持设备、RFID 标签、非接触式晶圆级测试等场合 ,具有广阔的应用前景。
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3 a) ^6 u9 _/ |$ H! ^ 当前，环境射频能量收集技术正朝着小型化、集成化、阵列化、智能化等方向发展。 智能化就是通过一定的优化算法或自适应控制技术使其效率最大化;小型化、集成化的目标是将射频能量收集器甚至接收天线集成到用电系统芯片中。
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发表于 2021-11-4 09:21
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