Progetto e caratterizzazione di rettificatori in banda UHF per trasferimento di potenza wireless per sensori autonomi

Negli ultimi anni il crescente utilizzo di sensori, trainato dallo sviluppo tecnologico e dal crescente impiego dell’IoT negli ambiti più disparati, pone il problema della loro alimentazione e del loro ciclo di vita. L'energy harvesting ha l'ambizione di risolvere questi problemi permettendo di convertire energia dall'ambiente circostante trasferendola al dispositivo stesso, eliminando il problema dello smaltimento delle batterie. In questo lavoro di tesi è stato progettato e caratterizzato un rettificatore in banda UHF, con l'obiettivo di effettuare trasferimento di potenza wireless da un trasmettitore ad un sensore autonomo. In particolare, il lavoro è stato svolto tenendo conto della banda di frequenze europea dello standard RFID EPC GEN2. Anzitutto è stata effettuata una prima fase di simulazione, grazie alla quale è stato prodotto un modello che tenga conto dei parassiti e consenta di ottimizzare i valori dei dispositivi della rete di matching. Inoltre sono stati indagati gli effetti delle tolleranze dei componenti rispetto al comportamento del rettificatore. Il modello è stato poi validato tramite caratterizzazione sperimentale del rettificatore prodotto, mediante l'allestimento di un setup di misura dedicato basato sull'utilizzo di un generatore di segnale a radiofrequenza e una unità Source Measure Unit, che consente la gestione del carico in uscita al rettificatore. Con questo setup è stata misurata un’efficienza del rettificatore pari al 36% assieme ad una tensione di uscita pari a 278 mV, per una potenza in ingresso pari a -19 dBm, ovvero 12.589 μW. Infine, sono stati riportati e commentati i dati misurati in laboratorio rispetto ai dati delle simulazioni e sono stati confrontati questi ultimi con lavori simili presenti in letteratura.