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RF能量收集技术

时间:2021-09-10 02:47:56

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RF能量收集技术

目录

RF能量收集模型

1.瑞利模型

2.自由空间模型

3.双射线地面模型

能量收集协议

1.收集-使用协议 harvest-use Protocol

2.收集-存储-使用Harvest-Store-Use Protocol

3.收集-使用-存储Harvest-Use-Store Protocol

RF能量收集模型

通过RF信号收集能量,可以避免恶劣环境、光照的影响,而且与太用能、风能相比,能量收集过程更加稳定。

1.瑞利模型

能量接收机从能量发射机获得的接受功率(中继节点/次用户从源节点/主用户发射的射频信号能够接受到的功率):

L是无线电信道的路径损耗因子,,为参考距离,是通过确定性模型计算的接受功率,unif(0,1)是在0到1之间产生的随机数,瑞利模型更加符合实际情况。

2.自由空间模型

根据Friis方程,能量接收机能够接收到的功率:

是发射机的发射功率,是发射机的发射天线增益,是能量接收机的接受天线增益,是RF信号的波长,ds是发射天线与接受天线之间的距离。

3.双射线地面模型

RF信号分别通过一条直射路径和一条反射路径到达接收天线,能量收集接受机从能量发射机获得的功率:

是发射天线的高度,是接受天线的高度。

能量收集协议

1.收集-使用协议 harvest-use Protocol

收集第i个时隙的能量,但是不存储,当收集的能量与当前最低的能量消耗满足:,则进行数据传输,并且收集到的能量全部用于消耗。

2.收集-存储-使用Harvest-Store-Use Protocol

能够存储能量给下一个时隙开始时使用,当时隙i下满足:,进行数据传输。

3.收集-使用-存储Harvest-Use-Store Protocol

在每一个时隙开始都首先进行能量收集,当时隙i下满足:,进行数据传输,且剩余的能量可以被存储给设备在将来使用。

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