（文章來源：與非網(wǎng)）

工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中的電子設(shè)備越來越多了，從RF收集能量作為電源的方案越來越普遍。

日常生活中的電子設(shè)備越來越多了，它們都需要某種形式的電源才能維持正常工作。幸運的是，我們周圍存在很多種能量形式，既可以把風(fēng)能、光能、物體運動動能轉(zhuǎn)換成電能，甚至從高頻無線電信號的傳輸中也可以收集部分能量。這個世界的電子設(shè)備日益增多，在可能的情況下復(fù)用能量（比如RF、微波信號）就顯得更有意義了，這樣可以幫助提升整體能量使用效率。

太陽能可能是最為廣為人知的能量采集方案了。特別對于那些只需要消耗少量電能的設(shè)備，使用較小太陽能電池板就可以將來自太陽的光能轉(zhuǎn)換為可供設(shè)備所用的直流電壓。

在一些人煙稀少的地區(qū)，人們常常看到居民住宅的房頂上鋪滿了大量太陽能電池板，這些能源可以作為當(dāng)?shù)仉娏镜膫溆秒娫瓷踔潦翘娲噪娫础Ｍ瑯樱谝恍╋L(fēng)量充足的開闊平原地帶，比如美國的中西部地區(qū)，經(jīng)常能夠看到風(fēng)力發(fā)電廠，將風(fēng)這種“來去自由”的能量轉(zhuǎn)換成電力。

如今，可以轉(zhuǎn)換成直流電壓形式電源的太陽光可能是最受人類歡迎的能源了。ADI公司、Silicon Laboratories和德州儀器等公司提供大量廣泛的太陽能供電的無線收發(fā)器、振蕩器和其他高頻組件。此外，EnOcean開發(fā)了一系列使用太陽能作為電源的自供電開關(guān)，以及太陽能供電、在ISM頻段上進(jìn)行無線通信的IC。最近推出的相關(guān)產(chǎn)品是使用太陽能供電、用于藍(lán)牙照明控制系統(tǒng)的空間占用傳感器，它可以使用藍(lán)牙低功耗（BLE）協(xié)議簡化室內(nèi)自動化應(yīng)用的部署。

相比之下沒有那么普遍但是正在迅速普及的則是從RF/微波信號中收集能量的方案，它可以從無線電/電視廣播站和無線設(shè)備上獲取能量。在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器和射頻識別（RFID）標(biāo)簽等低功耗應(yīng)用中，這種能量收集方案可以替換電池。重復(fù)使用能量可以降低運營成本，并提高現(xiàn)有電子系統(tǒng)和設(shè)備的能源使用效率。

從RF/微波信號中收集能量是一個清晰明確的物理過程。可以使用包含無線電接收器和升壓轉(zhuǎn)換器等基本組件的集成電路，將來自一根天線上的RF信號能量轉(zhuǎn)換成交流或直流電壓，然后將這些電能傳輸?shù)娇沙潆婋姵鼗?a target="_blank">電容器等電能存儲設(shè)備中。Vivaldi直接前向天線設(shè)計顯示出卓越的優(yōu)勢，可以覆蓋超寬帶頻段（比如100MHz-6GHz），并支持很多RF能量收集IC。

在一根天線的輔助下，P2110B可以處理-12至+10 dBm的RF輸入電平，將其轉(zhuǎn)換為直流電壓，并將能量存儲在電容器中，以供需要時使用。這么高的接收靈敏度使得它可以在距離RF信號源相當(dāng)遠(yuǎn)的地方即能實現(xiàn)有效的能量收集。這款緊湊型器件只是當(dāng)前可用的RF能量收集技術(shù)中的一個案例，它能幫助小型電子產(chǎn)品在沒有電池的情況下正常工作。

P2110B內(nèi)部有顆電容可以幫助執(zhí)行受控的能量轉(zhuǎn)換。在最大電流為50毫安的情況下，能量收集器可以把電壓穩(wěn)定在2V-5.5V范圍內(nèi)。當(dāng)電容器累積電荷，超出高電壓閾值時就能輸出有效電壓，當(dāng)電荷低于低電壓閾值時便會關(guān)斷電壓輸出。正如制造商所建議的那樣，可以將能量收集器和微處理器一起結(jié)合使用，利用微處理器的編程能力優(yōu)化功率使用，并改善電子設(shè)備（比如傳感器）的性能表現(xiàn)。

無限物聯(lián)網(wǎng)傳感器即將迎來快速增長，5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)也對遠(yuǎn)程無線傳感器存在大量需求，在這樣的背景下，能量收集無疑將會采用多種形式，包括光伏和熱電形式。比利時能源收集集成電路公司e-peas半導(dǎo)體提供的AEM10940就是一顆從光伏獲取能量的IC，它可以提供兩路獨立的穩(wěn)態(tài)電壓，幫助延長電池壽命，或者在電子系統(tǒng)中直接替代電池。

現(xiàn)在有多種形式的能量收集設(shè)備，可以利用許多不同形式的能源，包括陽光、風(fēng)、運動、熱量，甚至可以從用戶的身體熱量中捕獲微小的功率。每種能量收集方案的采集能力各不相同，相比之下，太陽能仍然是當(dāng)下最受歡迎、也是最有效的能量收集形式。不過，隨著全球范圍內(nèi)無限通信設(shè)備的日益普及，以及大多數(shù)人口密集地區(qū)充斥大量射頻/微波信號能量，使用射頻能量采集技術(shù)給低功耗電子設(shè)備（比如數(shù)以十億計的物聯(lián)網(wǎng)傳感器）供電的應(yīng)用越來越多，并將在未來幾年中普及到世界各地。

（責(zé)任編輯：fqj）