為明確光載波無線傳輸系統(tǒng)中,復(fù)合傳輸相比單獨傳輸?shù)膬?yōu)越性,實驗對比了單獨傳能、單獨通信、復(fù)合傳輸三種結(jié)構(gòu)在傳輸距離為0.1m、接收的光功率估值為3.5mW、光通信速率為1kbps時的輸出特性.結(jié)果表明,單獨傳能系統(tǒng)在與電感串聯(lián)的負(fù)載為4kΩ時,電池板輸出最大功率為1.82mW,復(fù)合傳輸系統(tǒng)在與電感串聯(lián)的負(fù)載為5kΩ時,電池板輸出最大功率為2.1 mW,比單獨傳能系統(tǒng)高出15%;與電容串聯(lián)的負(fù)載較低時復(fù)合傳輸系統(tǒng)輸出信號波形發(fā)生畸變,優(yōu)化負(fù)載后波形得以改善,相同條件下幅值比單獨通信系統(tǒng)高出1.52V. 

【文章來源】：光子學(xué)報. 2020,49(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

無線光能量與數(shù)據(jù)復(fù)合傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

式中，n=-ln2/ln(cosφ1/2）用于描述輻射特性形狀，φ1/2為發(fā)射半功率角，L為LED與電池板的間距，α為LED的出射角，β為電池板法線與入射光的夾角，φemit為LED發(fā)射光功率．為保證電池板接收光照一致，消除多余變量，按照圖2所示將電池板與LED同軸放置．圖2中αT與βT分別為子午方向的發(fā)射角與接收角，αS與βS分別為弧失方向的發(fā)射角與接收角，此時αT=βT，αS=βS，式（1）可簡化為

電池板內(nèi)部結(jié)構(gòu)等效模型與接收電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中左半部分為太陽能電池板內(nèi)部等效模型，右半側(cè)為分離信號與直流量的接收電路．在太陽能電池等效模型中，C0表示電池內(nèi)部的電容，L0表示電池板內(nèi)部電感，r為小信號等效電阻，太陽能電池板中漏電流可等效并聯(lián)接入電阻RSH,RS表示感光元互連產(chǎn)生的損耗電阻．接收電路結(jié)構(gòu)為兩支路并聯(lián)，一條支路將電感L與負(fù)載RL串接，另一條支路將電容C與負(fù)載RC串接．其中，電容C=100μF，電感L=4mH,RL與RC在實驗測試中分別取變量，用于分析負(fù)載對信息傳輸性能和能量傳輸性能影響規(guī)律．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]能量受限全雙工雙向中繼系統(tǒng)的波束成形設(shè)計[J]. 王偉,安立源,章國安,張士兵.  通信學(xué)報. 2018(02)



本文編號：3098457