Σχεδίαση μικροταινιακών κεραιών, ανορθωτικών κεραιών και RF κυκλωμάτων για τηλεπικοινωνιακά συστήματα νέας γενιάς

Βασιλειάδης, Νικόλαος

dc.contributor.advisor	Voudouris, Konstantinos
dc.contributor.author	Βασιλειάδης, Νικόλαος
dc.date.accessioned	2025-02-19T08:28:40Z
dc.date.available	2025-02-19T08:28:40Z
dc.date.issued	2025-02-12
dc.identifier.uri	https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/8408
dc.description.abstract	Αυτή η μεταπτυχιακή εργασία παρουσιάζει τη διαδικασία σχεδίασης και υλοποίησης ενός ανορθωτή ασύρματης μεταφοράς ισχύος (WPT) που συνδέεται σε κεραία, σχεδιασμένου για την τροφοδοσία του front-end ενός δέκτη 5G στη ζώνη FR1. Μια κεραία patch, βελτιστοποιημένη για 3.45 GHz, συλλέγει την ενέργεια RF, ενώ η ανορθωτική διάταξη βασίζεται σε ανορθωτή πλήρους κύματος με διπλασιασμό τάσης, εξασφαλίζοντας βελτιωμένη απόδοση ισχύος. Το κύκλωμα προσαρμογής αντίστασης βελτιστοποιείται για φορτία μεταξύ 1kΩ και 5kΩ, επιτρέποντας τη μέγιστη δυνατή μεταφορά ενέργειας. Η προτεινόμενη διάταξη έχει πειραματικά επαληθευτεί και όταν η κεραία λαμβάνει ισχύ -4 dBm, ο ανορθωτής αποδίδει 1V DC με αποδοτικότητα RF to DC 45%. Η συλλεγόμενη ισχύς χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ενός ενισχυτή χαμηλού θορύβου (LNA) που λειτουργεί στα 5.5 GHz.. Η σχεδίαση της κεραίας patch πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό CST learning suite, ενώ ο ανορθωτής και ο ενισχυτής χαμηλού θορύβου σχεδιάστηκαν και προσομοιώθηκαν στο PathWave Advanced Design System (ADS). Η κατασκευή και οι πειραματικές μετρήσεις επιβεβαίωσαν τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων, αποδεικνύοντας την λειτουργικότητα της διάταξης. Στο τελευταίο μέρος της εργασίας, αναλύονται τα αποτελέσματα, καταγράφονται τα συμπεράσματα και προτείνονται μελλοντικές βελτιώσεις και επεκτάσεις. Τα ευρήματα της εργασίας συμβάλλουν στην ανάπτυξη αυτόνομων ενεργειακά ασύρματων συστημάτων, καθιστώντας τη σχεδίαση κατάλληλη για 5G front-ends και εφαρμογές IoT.	el
dc.format.extent	51	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές	*
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject	Rectenna	el
dc.subject	Ασύρματη μεταφορά ισχύος	el
dc.subject	5G	el
dc.subject	Μετατροπή RF-DC	el
dc.subject	Ενισχυτές χαμηλού θορύβου	el
dc.subject	Μικροταινιακές κεραίες	el
dc.subject	WPT	el
dc.subject	LNA	el
dc.title	Σχεδίαση μικροταινιακών κεραιών, ανορθωτικών κεραιών και RF κυκλωμάτων για τηλεπικοινωνιακά συστήματα νέας γενιάς	el
dc.title.alternative	Design of microstrip antennas, rectennas, and front-end RF circuits for next-generation telecommunication systems	el
dc.type	Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία	el
dc.contributor.committee	Stathopoulos, Nikolaos
dc.contributor.committee	Zervas, Evangelos
dc.contributor.faculty	Σχολή Μηχανικών	el
dc.contributor.department	Τμήμα Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών	el
dc.contributor.master	Ηλεκτρικές και Ηλεκτρονικές Επιστήμες μέσω Έρευνας (MSc by Research in Electrical and Electronics	el
dc.description.abstracttranslated	This master's thesis presents the design and implementation process of a wireless power transfer (WPT) rectifier integrated with an antenna, designed to power the front-end of a 5G receiver operating in the FR1 band. A patch antenna, optimized for 3.45 GHz, captures RF energy, while the rectification process is based on a full-wave voltage doubler rectifier, ensuring enhanced power conversion efficiency. The matching circuit is optimized for loads ranging from 1kΩ to 5kΩ, enabling maximum power transfer. The proposed system has been experimentally validated, and when the antenna receives -4 dBm of RF power, the rectifier delivers 1V DC with an RF-to-DC conversion efficiency of 45%. The harvested energy powers a low-noise amplifier (LNA) operating at 5.5 GHz, demonstrating the capability of autonomous operation without an external power source. The patch antenna design was conducted using CST learning suite, while the rectifier and low-noise amplifier were designed and simulated in the PathWave Advanced Design System (ADS). The fabrication and experimental measurements confirmed the simulation results, demonstrating the functionality and efficiency of the system. In the final part of this thesis, the results are analyzed, conclusions are drawn, and future improvements and extensions are proposed, such as increasing rectification efficiency and expanding the system to other frequencies and energy-autonomous applications. The findings of this research contribute to the development of self-powered wireless systems, making the proposed design suitable for 5G front-ends and IoT applications.	el

Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Όνομα:: Vasileiadis_0075.pdf
Μέγεθος:: 2.199Mb
Τύπος:: PDF
Περιγραφή:: Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία

Προβολή/Άνοιγμα

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές

Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες - Ηλεκτρικές και Ηλεκτρονικές Επιστήμες μέσω Έρευνας (MSc by Research in Electrical and Electronics)
Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες ΠΜΣ Ηλεκτρικές και Ηλεκτρονικές Επιστήμες μέσω Έρευνας (MSc by Research in Electrical and Electronics)

Εμφάνιση απλής εγγραφής

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές

Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές