Projeto e análise de circuitos de coleta de energia de rádio frequência para aplicações IOT

Este trabalho apresenta uma visão geral sobre dispositivos para coleta de energia do espectro de radiofrequência, apontando vantagens e desvantagens das principais topologias utilizadas, bem como apresentando os pontos mais relevantes para o projeto de sistemas de Energy Harvesting. Para demonstrar o funcionamento de um sistema de Energy Harvesting, é proposto um circuito para esta finalidade que faz uso de uma antena de RF, uma rede de casamento de impedâncias com circuito ressonante para elevação de tensão de entrada e um retificador em topologia de multiplicador de tensão por acoplamento cruzado de portas modificado. O circuito proposto utiliza dez estágios de multiplicação de tensão e é capaz de fornecer tensão de saída igual a 1,2 V quando alimentado com -26 dBm entre terminais de saída da antena. São demonstradas formas de definir parâmetros de projeto para EH, como tensão de saída, quantidade de estágios de multiplicação, topologias alternativas, e como encontrar o ponto ótimo de trabalho do circuito através de simulações. O circuito integrado foi desenvolvido em tecnologia CMOS TSMC 180 nm e apresenta uma eficiência de conversão de energia (PCE) máxima de 28,41%.