電力的無線傳輸經(jīng)常會提出Nicola Tesla的圖像以及他在一個(gè)世紀(jì)前的無線電力傳輸工作。眾所周知的微波功率傳輸整流天線的發(fā)明者威廉·C·布朗（William C. Brown）寫了一篇關(guān)于海因里?！ず掌潱℉einrich Hertz）工作技術(shù)的優(yōu)秀歷史回顧，該技術(shù)實(shí)際上早于特斯拉。1雖然特斯拉的電網(wǎng)愿景從未被采用，目前正在實(shí)施更適合無線傳輸和軍事和航空航天有用功率收集的其他應(yīng)用。

對于能量收集，可以考慮兩種方法 - 寬帶或窄帶。任何對射頻技術(shù)的熟悉都會使人們認(rèn)識到，通常需要花費(fèi)大量精力來調(diào)整盡可能窄的頻段。對于通信信令的無線電的典型使用，主要益處是降低通信信道外的其他信號的噪聲和抑制。窄帶設(shè)計(jì)還有兩個(gè)對能量收集特別感興趣的好處。專注于小范圍的頻率通常會在天線或電路中產(chǎn)生增益，并通過所有電路元件的匹配調(diào)諧來改善功率傳輸。但是，縮小收集頻率的頻帶會產(chǎn)生有害的影響，即拒絕其他可能被清除的環(huán)境能量。超寬帶（UWB）是一種通信協(xié)議，它利用更大的頻率范圍來提高某些應(yīng)用的性能。寬帶技術(shù)也用于能量收集應(yīng)用，以收集具有最大能量密度的頻帶中最寬的頻率陣列。

正如人們所預(yù)料的那樣，大多數(shù)現(xiàn)成的天線都設(shè)計(jì)有針對RF信號窄帶接收的特定調(diào)諧。在某些情況下，特別是對于移動(dòng)電話應(yīng)用，可以使用覆蓋多個(gè)頻段的天線。對于蜂窩GSM頻段的天線，設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮覆蓋900 MHz和1.9 GHz附近五個(gè)主要蜂窩頻段的Taoglas 931-1052-ND五頻天線（圖1）。另一種五邊形天線可從Ethertronics獲得。 939-1022-1-ND（圖2）為2 GHz頻段提供2.5 dBi的高增益，并且比Taoglas設(shè)計(jì)更短。

圖1 ：Taoglas 931-1052-ND五頻手機(jī)天線。

圖2：Ethertronics 939-1022-1-ND五頻手機(jī)天線。

對于能量清除，寬帶天線允許一系列環(huán)境能帶到為了收集更多的環(huán)境射頻能量，需要接聽。整流天線最初設(shè)計(jì)用于解決與大型微波管整流器相關(guān)的問題，用于包絡(luò)檢測和轉(zhuǎn)換，以便在五十年代早期開發(fā)航空航天。基本思想是創(chuàng)建一個(gè)帶有半導(dǎo)體二極管的小偶極子陣列，以在每個(gè)偶極子位置將RF能量轉(zhuǎn)換為DC。這種設(shè)計(jì)概念對于能量收集應(yīng)用很有用，盡管大多數(shù)設(shè)計(jì)人員都希望采用僅由單個(gè)偶極子而不是大型陣列組成的緊湊設(shè)計(jì)。畢竟，20世紀(jì)50年代試圖為小型無人駕駛飛機(jī)提供動(dòng)力的航空航天團(tuán)隊(duì)比現(xiàn)在的微功率電子傳感器平臺或電池涓流充電應(yīng)用需要多出幾個(gè)數(shù)量級的功率。

對于能量收集感興趣的大多數(shù)頻段的整流天線可以很容易地建立在一小塊印刷電路板上。雙面PCB允許一側(cè)有偶極子圖案，并且平衡 - 不平衡轉(zhuǎn)換器通過第二側(cè)饋電，可以定位整流和其他收集電子設(shè)備，如平均功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）IC，以創(chuàng)建完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)基板。 Pulsar 182-1027-ND PCB入門套件（圖3）可用于在設(shè)計(jì)和布置后構(gòu)建整流天線和收集電路。

圖3：Pulsar 182-1027-ND Fab-in-a-Box PCB入門套件。由于與諸如手機(jī)之類的消費(fèi)者設(shè)備相比，運(yùn)營商使用的基站以相對較高的功率廣播，因此蜂窩無線電頻帶受到特別關(guān)注。然而，人們還可以考慮隨著無線局域網(wǎng)（WLAN）或Wi-Fi的出現(xiàn)作為用于筆記本電腦和其他便攜式電子設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)連接的普遍協(xié)議的消費(fèi)級廣播設(shè)備的激增。大部分Wi-Fi通信在2.4 GHz下進(jìn)行。

來自荷蘭埃因霍溫的一個(gè)研究小組進(jìn)行的一項(xiàng)有趣研究比較了窄帶和寬帶方法，以最大限度地提高微型傳感器系統(tǒng)的功率輸出.2松散的要求將研究人員推向了GSM和WLAN，因?yàn)檫@些頻段允許使用印刷天線僅占幾平方厘米，類似于上述的整流天線。

研究從農(nóng)村到市中心的許多環(huán)境，荷蘭小組得出結(jié)論，當(dāng)接收天線距離GSM基站200米范圍內(nèi)時(shí)，可用的射頻能量通常約為0.1 mW/m2（對于GSM- 900和GSM-1800）。

一般來說，射頻功率隨距離源的距離的平方而下降，因此接近發(fā)射天線非常重要。因此，該研究繼續(xù)通過檢查WLAN，因?yàn)榘l(fā)射器放置提供了將收割機(jī)定位在非?？拷?a target="_blank">電源的可能性。這項(xiàng)研究最有趣的結(jié)果是，一個(gè)小型LED可以直接從蜂窩手機(jī)供電，1 W峰值功率在大約20 cm的近距離范圍內(nèi)傳輸。該結(jié)果有望用于在具有密集的移動(dòng)電話用戶群的位置定位RF收獲節(jié)點(diǎn)。

雖然蜂窩電話技術(shù)的發(fā)展趨勢，包括新頻段的推出，表明現(xiàn)有頻道的能量密度可能會隨著時(shí)間的推移而下降，但我們應(yīng)該期望隨著新的，更快的數(shù)據(jù)服務(wù)（如4G和4G），總的射頻能量密度會增加。實(shí)現(xiàn)LTE并且可用頻譜用于新應(yīng)用。這些趨勢表明，設(shè)計(jì)用于更寬頻帶掃描的RF能量收集系統(tǒng)可以提供更長的使用壽命。