能量采集是實現低功耗電子器件(如無線傳感器)長期免維護工作的一項關鍵技術。通過捕獲環境中的多余能量(如照明、溫差、振動和無線電波(射頻能量))，完全可以讓低功耗電子器件正常工作。在這些微功率能源中，來自射頻發射器的能量具有獨特的優勢，包括隨距離變化可預測和一致的功率，從而允許能量采集器遠離能源的束縛。

環境射頻能量如今可以從全球數十億個無線發射器獲得，包括移動電話、手持無線電設備、移動基站以及電視/無線廣播臺等。捕獲這類能量的能力有助于創建新的無電池設備，并允許電池供電設備通過無線方式實現點滴式充電。除了環境射頻能量外，還有一種方式是使用專門的發射器發送功率，這能使無線電源系統提供更高的性能。在許多應用中這是首選的解決方案，但成本比較高。政府法規一般將使用免許可頻帶的無線電設備輸出功率限制為4W有效全向輻射功率(EIRP)，就像射頻標簽(RFID)詢問器那樣。作為對比，基于模擬技術的早期移動電話的最大發射功率為3.6W，而Powercast公司的新款TX91501發射器功率為3W。

環境射頻(RF)能量采集有個明顯吸引人的地方，即收集的是完全“免費的”能量。雖然具有這種能力的設備在充電時可以移動，但許多射頻能量采集方案要求使用指向已知能源(如移動基站)的定向天線。在移動電話領域的應用前景是能夠收集足夠多的環境射頻能量來與移動手機的待機功耗相匹配。如果可能的話，那么移動電話將具有連續的待機能力，而不僅僅是幾天時間。雖然這種特殊應用目前還不實用，但許多系統級要素的匯集正在推動適合其它應用的環境射頻能量采集方案。這些要素包括低功耗元件不斷普及、有更多的發射器作為能源、無源射頻采集器的射頻靈敏度提升以及低等效串聯電阻(ESR)雙層電容(也稱為超級電容)的推廣。

諸如微控制器等低功耗電子元件的制造商正在不遺余力地降低元件功耗，同時提高性能。來自這些公司的數據手冊和其它行銷廣告都在有意宣傳幾個納安級的待機電流，以及能夠從電壓不到1V的電池進行升壓的片上DC/DC轉換器。其它元件(如傳感器等)被越來越多地設計成有助于降低總體系統功耗的無源器件。這對無電池設備來說尤其重要。通過充分的實時能量采集，無電池設備可以連續運轉，但如果能量太低，就必須先儲存起來，直到足夠維持一次工作周期。隨著元件功率水平的降低，由能量采集技術供電的系統可以工作得更加頻繁。

無線電發射器的數量，特別是用于移動基站和手機的發射器數量正在不斷增加。據ABI Research公司和iSupply公司估計，移動手機用戶數量近期已經超過50億，ITU估計其中有10億多是移動寬帶用戶。此外還有眾多的Wi-Fi路由器以及諸如筆記本電腦等無線終端設備。在一些城市環境中，有可能檢測到數百個Wi-Fi接入點。在短距離范圍內，比如同一房間內，可以從發射功率為50mW至100mW的典型Wi-Fi路由器中收集到微小的能量。在更長距離的情況下，需要使用具有更高增益的更長天線才能真正收集到來自移動基站和無線廣播塔的射頻能量。2005年，Powercast公司在距一個小型5kW AM廣播電臺1.5英里(大約2.4公里)的地方成功演示了環境能量采集的實現。

無源射頻接收器或射頻能量采集器件(如Powercast公司的P2110 Powerharvester接收器)工作時的射頻輸入電平要大于等于-11dBm。提高射頻靈敏度允許在距射頻能量源更遠的距離范圍內實現射頻至直流(RF/DC)電源轉換，但隨著距離的增加，可用功率將降低，充電時間將延長。低漏電流的能量存儲技術非常重要，特別是在輸入功率非常低時，這樣才能最大限度地減小采集到能量的損失，使能量采集過程盡可能高效。

射頻能量采集器的一個重要性能是在寬范圍的條件下正常工作的能力，包括輸入功率和輸出負載電阻的變化。例如，Powercast的射頻能量采集元件無需額外的耗能電路來實現最大功率點跟蹤(MPPT)，而這是將太陽能轉換為電能等其它能量采集技術不可或缺的。Powercast元件可以在很寬的工作范圍內保持較高的射頻至直流轉換效率，因而具有跨應用和OEM設備的擴展性。能夠適應多頻帶或寬帶頻率范圍并且支持自動頻率調諧的射頻能量采集電路可以進一步提高輸出電能，也因此能擴展移動性，簡化安裝。Powercast元件采用標準50Ω輸入阻抗設計，不僅有利于縮短設計時間，而且支持使用現成的天線。

?

圖1顯示了Powercast P2110 Powerharvester接收器在多個頻段的性能，包括中心頻率為915MHz的工業-科學-醫療(ISM)頻段。