Wireless Power Transfer

Perancangan Integrated Rectenna pada Frekuensi2.4 GHz untuk Pencatuan Daya Nirkabel

pada Perangkat Elektronik dalam Ruangan• Adi Pandu Wirawan

• 2210100171Dosen Pembimbing :• Eko Setijadi, ST., MT., Ph.D.• Dr. Ir. Wirawan, DEA.

WirePowersferless

Tran ?• transfer daya tanpa menggunakan kabel• William C. Brown (1964) rectenna

intro

tujuan

metode

antena

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

RectennaifierRectAntenna

intro

tujuan

metode

antena

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

RectennaifierRectAntenna+

Integrated Rectenna=

WPT

intro

tujuan

metode

antena

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

tujuan

Antena Mikrostrip 2.4 GHzRF Power Harvester 2.4 GHz

Integrated Rectenna

Prototipe integrated rectenna 2.4 GHzWPT pada perangkat elektronik berdaya rendah

intro

metode

antena

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

metode

PeraAntenancanganPeraRF Powerncangan

esterHarvPerancanganIntegratedRectenna

tujuan

antena

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

antena

Pera Antenancangan

• Substrat• Dimensi• Simulasi

Rogers RO4360

metode

tujuan

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

Pera Antenancangan

• Substrat• Dimensi• Simulasi

antena

metode

tujuan

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

Pera Antenancangan

• Substrat• Dimensi• Simulasi

antena

metode

tujuan

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

Pera Antenancangan

• Substrat• Dimensi• Simulasi

antena

metode

tujuan

harvester

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

harvester

PeraRF PowerncanganesterHarv

• Voltage Doubler• Simulasi

antena

metode

tujuan

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

PeraRF PowerncanganesterHarv

• Voltage Doubler• Simulasi

HSMS 2862915 MHz hingga 5.8 MHz

harvester

antena

metode

tujuan

integrated

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

PerancanganIntegratedRectennaintegrated

harvester

antena

metode

tujuan

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

integrated

PerancanganIntegratedRectennaharvester

antena

metode

tujuan

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

PerancanganIntegratedRectennaintegrated

harvester

antena

metode

tujuan

pengukuran

pengujian

kesimpulan

intro

pengukuran

SkePengumanganTega kuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

pengujian

kesimpulan

intro

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

pengujian

kesimpulan

intro

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

pengujian

kesimpulan

intro

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

pengujian

kesimpulan

intro

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

pengujian

kesimpulan

intro

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

pengujian

kesimpulan

intro

pengujian

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

kesimpulan

intro

pengujian

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

kesimpulan

intro

kesimpulan

• Berdasarkan hasil yang didapatkan dalam perancangan integratedrectenna untuk aplikasi wireless power transfer (WPT), dapat diambilkesimpulan sebagai berikut :

1. Penggunaan integrated rectenna dapat diterapkan untuk pencatuandaya pada perangkat elektronik berdaya rendah.

2. Rancangan rectenna yang terintegrasi dapat meningkatkan transferdaya serta mengurangi rugi-rugi akibat konektor.

3. Semakin dekat rectenna dengan pemancar, maka hasil tegangankeluaran yang dihasilkan juga semakin tinggi. Hasil tegangan dariperangkat integrated rectenna mampu mencatu daya pada kalkulator.

4. Sistem multistage pada RF Power Harvester menyebabkan hambatandalam menjadi sangat besar sehingga arus yang dihasilkan sangat kecilyaitu 4.55 µA.

5. Didapatkan tegangan keluaran maksimum yang terukur pada integratedrectenna sebesar 5 volt dengan daya yang dihasilkan sebesar 22.73µwatt.

pengujian

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

intro

kesimpulan

Untuk meningkatkan performa dari integrated rectenna ,terdapat beberapa saran yang dapat dijadikan acuan untukpenelitian selanjutnya. Diantaranya yaitu :1. konfigurasi seri antar output dari beberapa rectenna dapat

dilakukan untuk menambah tegangan. Sedangkan untukmenambah arus keluaran, konfigurasi paralel dapat dilakukandengan menggunakan beberapa rectenna.

2. Rangkaian power management juga dapat ditambahkanuntuk mengatasi ke tidak stabilan tegangan keluaran danvariasi beban.

Pengembangan dari penelitian ini dapat dikembangkanuntuk aplikasi pencatuan daya nirkabel untuk aplikasi wirelesssensor network (WSN) dalam bidang telekomunikasi.

pengujian

pengukuran

integrated

harvester

antena

metode

tujuan

intro

1. Paing, T., Morroni, J., Dolgov, A., Shin J., Brannan, J., Zane, R., Popvic, Z., “Wirelessly-Powered Wireless SensorPlatform,” Proceeding of the 37th European Microwave Conference, Munich, Germany, October 2007.

2. Cissandyanto, “Desain Antena Patch Panel Polarisasi Sirkular untuk Harvesting Elektromagnetik pada Frekuensi2.4 GHz,” Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS.

3. Zhang, J. and Huang, Yi, “Rectennas for Wireless Energy Harvesting” University of Liverpool, UK.4. Shrestha, S., Noh, S.K. and Choi, D.Y., “Comparative Study of Antenna Designs for RF Energy Harvesting,”

Hindawi Publishing Corporation, International Journal of Antennas and Propagation, Volume 2013.5. Rivière, S., Douyère, A., Alicalapa, F. and Lan Sun Luk, J.D., “Study of Complete WPT System for WSN

Applications at Low Power Level,” Electronics Letters, Institution of Engineering and Technology, University of laReunion, Saint-Denis, France, 2010, Vol. 46, Issue 8, pp. 597-598, April 15, 2010.

6. Balanis, C.A.,“Antenna Theory Third Edition : Analysis and Design”, John Wiley & Sons, INC. 2005.7. B. Jyothi, B.T.P.Madhav, V.V.S. Murthy, P. Syam Sundar, VGKM Pisipati, “Comparative Analysis of Microstrip

Coaxial Fed, Inset Fed and Edge Fed Antenna Operating at Fixed Frequency”, International Journal of Scientificand Research Publications, Volume 2, Issue 2, February 2012.

8. Yoon, L.G., Ko, J.H., Cho, Y.K., “Electromagnetic Coupling in Aperture-Coupled and Proximity-CoupledMicrostrip Antenna Structures, IEEE 2001.

9. Rogers Corp., “ RO4360G2 High Frequency Laminates Data Sheet” URL:http://www.rogerscorp.com/documents/2483/acm/RO4360G2-High-Frequency-Laminates-Data-Sheet.pdf, Mei2014.

10. Tamvada, R.T., Kumari, U.R., “High Efficiency Rectenna for RF Energy Harvesting”, International Journal ofSystems , Algorithms & Applications, Volume 3, Issue ICRASE13, May 2013.

11. Stutzman, W.L. and Thiele, A.G., “Antenna Theory and Design” 2nd ed., New York, 1998.12. Ludwig, R. and Bretchko, P., “RF Circuit Design Theory and Application”, Prentice Hall, 2000.13. Whites, K.W., “Lecture 8: Single-Stub Tuning” URL:http://whites.sdsmt.edu/classes/ee481/notes/481Lecture8.pdf.14. Harrist, D.W., “Wireless Battery Charging System Using Radio Frequency Energy Harvesting,” University of

Pittsburgh, 2004.

TERIMA KASIH