В настоящее время количество беспроводных датчиковых устройств быстро растет, что создает длительные вызовы для замены батарей и проводной мощности. В этой статье предлагается решение системы интеллектуальной связи на основе конструкции сверхповерхности с частотным разделением мощности (SWIPT), которое предлагает новое беспроводное питание для электронных устройств, таких как датчики. Сверхповерхность использует распространенные частотные диапазоны в окружающей среде, что позволяет эффективно получать электромагнитную (EM) энергию при 5.8 ГГц и передавать информацию датчика при 2.45 ГГц, позволяя полностью использовать окружающую энергию и легко интегрироваться с существующими системами. Детали конфигурации между обеими пересекающимися цепями основаны на пространственном соответствии импеданса и эквивалентного проектирования цепей, имеющие преимущества, такие как небольшие размеры (0,16λ0×0,16λ0×0,012λ0 на единицу площади, где λ0 - длина волны при 2,45 ГГц), высокая изоляция (S21 <−20 дБ в пределах рабочего диапазона частот) и нечувствительность к углу падения (с сохранением эффективности 80% или более в пределах угла 60 градусов). Затем сверхповерхность интегрируется с выпрямительной цепью и сбором датчиков, эффективно преобразуя электромагнитные волны, полученные сверхповерхностью, в постоянный ток для работы датчиков. Затем датчик излучает информацию через поверхностное излучение, эффективно решая проблемы, связанные с проводной установкой и заменой батарей датчиков, таким образом, предоставляя новое решение для развития умных городов следующего поколения.

Частотное разделение; конструкция сверхповерхности; система беспроводной мощности (SWIPT); датчики