Ich baue für eine Physikausstellung einen kleinen Schaltkreis, der in der Lage ist, aus einer sehr langen Kabelantenne (10 Meter, 20, wenn nötig) eine winzige Energiemenge zu extrahieren, die ausreicht, um einen winzigen Taschenrechner mit Strom zu versorgen.
Die Schaltung, die ich im Internet gesehen habe, ist:
Die Komponenten sind:
Auch ein extra RLC zur Ausgabe als „Joule-Dieb“ ist eine mögliche Ergänzung.
Meine Frage ist, ob diese Methode und Schaltung das Potenzial haben, mit einer einzigen Kabelantenne, die in der Größenordnung von 10 bis 20 Metern lang ist, einen kleinen Taschenrechner mit Strom zu versorgen?
Wenn ja, gibt es einige Möglichkeiten, den Wirkungsgrad der Schaltung zu erhöhen (natürlich im Rahmen des Experiments)? Zum Beispiel eine Möglichkeit, das System auf Hochleistungsfrequenzen wie Hochfrequenz zu fokussieren. Wenn nein, gibt es einige Möglichkeiten, sogar Alternativen, um einen kleinen Taschenrechner ohne direkte Ernährung mit Strom zu versorgen? Ich akzeptiere jeden Vorschlag.
PS: Keine Verschwörungstheorie danke
@tomnexus schlägt vor, dass UKW-Sendungen eine starke Quelle kontinuierlicher Strahlung sein könnten - ein guter Ausgangspunkt. Ich würde Fernsehen hinzufügen.
Also wurde ein Experiment durchgeführt: Ein Breitband-HF-Leistungsmesser (bis zu 400 MHz) wurde mit einer Dipolantenne verbunden, deren Länge so eingestellt war, dass sie den stärksten lokalen UKW-Sender (etwa 95 MHz) erfasste. In der allerbesten Ausrichtung wurden -20 dBm von einer Antenne erfasst, deren Gesamtlänge etwa 1,5 m beträgt.
Das sind nur zehn Mikrowatt.
Bei -20 dBm arbeitet fast jede Diode (einschließlich Germanium und Schottky) in ihrem quadratischen Bereich, was sie zu einem sehr ineffizienten Gleichrichter macht, der Gleichstrom weit unter zehn Mikrowatt liefert. Impedanzwandler können die Ernteeffizienz verbessern, können sich aber bestenfalls der Eingangsleistung annähern.
Die meisten kontinuierlichen Hochleistungssender lokalisieren Senderstandorte, an denen Immobilien billig sind, da große Antennenstrukturen Abspanndrahtstützen erfordern, die eine große Fläche abdecken. Die Standorte sind oft ländlich, weit entfernt von städtischen „Erntemaschinen“. Nur wenn man sich sehr nah an einem Sendeort befindet, hat RF Harvesting eine Chance.
Es hängt davon ab, ob Sie Umgebungsgeräusche aufnehmen (was Ihnen wahrscheinlich keine Energie zum Arbeiten geben würde). Die meisten Leute wählen ein HF-Band mit Energie darin und entwerfen dann ihre Antenne und ihre Ernteschaltung darum herum.
Ich glaube nicht, dass du so viele Komponenten brauchst. Ich weiß nicht, was der Unterschied ist, aber laut Ambient RF Energy Harvesting in städtischen und halbstädtischen Umgebungen ist es eher der Bau der Antenne und deren Anpassung an die Schaltung, die zählt.
Meine Frage ist, ob diese Methode und Schaltung das Potenzial haben, mit einer einzigen Kabelantenne, die in der Größenordnung von 10 bis 20 Metern lang ist, einen kleinen Taschenrechner mit Strom zu versorgen?
Wahrscheinlich hängt es vom Signal in Ihrer Nähe ab, wenn Sie mitten im Nirgendwo sind, haben Sie nicht genug Energie, um viel zu betreiben. Aber in der Veröffentlichung lag das niedrigste Band, auf das die Forscher abzielten, bei 40 nW/cm^2.
Einige Mikrocontroller benötigen nur wenige uA/Mhz und laufen mit 1,8 V. Für eine grobe Leistungsberechnung benötigen Sie also 10 uA * 1,8 V = 18 uW. Der Wirkungsgrad betrug 40 %, also bräuchten Sie eine Antennenfläche von 1800 nW/40 nw/40 % = 112 cm^2, was nicht so groß ist, aber dies war in der Nähe von Sendern. Und wenn Sie das Mikro in den Ruhezustand versetzten oder eine sehr langsame Uhr hatten, konnten Sie noch mehr Energie sparen. Sie würden auch Energie für das LCD benötigen, aber LCDs benötigen sehr wenig Energie.
Holen Sie sich ein SDR, wählen Sie ein Band und beginnen Sie dann mit einem guten Antennendesign.
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