After inputting the manufacturers’

After inputting the manufacturers’ frequency-banded antenna
factors into the spectrum analyzer, to ensure a fully calibrated
system, the electric field strength measurements were taken. The
input RF power density is then calculated from the electric
field strength measurement. Fig. 1 shows the input RF power
density measured outside the Northfields London Underground
station, where the spectral bands for DTV, GSM900, GSM1800,
3G, and Wi-Fi can been clearly identified.
A well-designed rectenna should ideally be capable of harvesting
energy across an entire band, and thus it is important to
calculate the total band power. The banded input RF power density
nW cm is calculated by summing all the spectral
peaks across the band (i.e., in a similar way, the spectrum analyzer
calculates channel power). These levels provide a snapshot
of source availability at the time and location of the measurement.
Moreover, they are used as a harvester design starting
point since the power density at each band will define the input
impedance of a rectenna.
The exact frequencies for each band are set by the U.K.’s of-
ficial frequency band allocation [28]; the GSM900, GSM1800
and 3G base transmit (BTx) bands were separated from the associated
mobile transmit (MTx) bands. Table I shows average RF power levels across all London Underground stations for the
banded input RF power density measurements. It can be seen
that all base-station transmit levels are between one and three
orders of magnitude greater than the associated MTx levels. For
this reason, and the fact that the population of transmitting mobile
phones in close proximity of the harvester is highly variable,
only base-station TXs will be considered further.
From our London RF survey, DTV, GSM900, GSM1800, 3G,
and Wi-Fi were identified as potentially useful ambient RF energy
harvesting sources, although DTV appears to be heavily
dependent on line-of-sight and sudden changes in atmospheric
conditions (e.g., temperature inversion) and Wi-Fi is very dependent
on user traffic. It should be noted that the mobile phone
base-station TXs employ vertically polarized antennas, placing
a constraint on harvester orientation in deployment. With DTV,
within the U.K., the main TXs have horizontally polarized antennas,
while repeater TXs have vertically polarized antennas.
It is convenient to define the boundary between urban and
semi-urban environments by the line that separates zones 3 and
4 on the London Underground map [29]. As one would expect,
the central zones 1–3 host the highest density of base stations.
As shown in Table II, a banded input RF power density threshold
was selected to filter the ten London Underground stations with
the highest measurements for each band. With DTV, the highest
TABLE II
INPUT RF POWER DENSITY THRESHOLD: LONDON UNDERGROUND STATIONS
WITHIN CENTRAL ZONES 1–3 (URBAN) AND OUTER ZONES 4–9 (SEMI-URBAN)
Fig. 2. Banded input RF power density measurements for the four largest ambient
sources in Greater London.
recorded measurements were all found within the urban environment.
This is because Greater London’s main DTV TX (at
Crystal Palace) is located on the southeastern boarder of zones
3 and 4 and there are no London Underground stations further
south. With mobile phones, more than 50% of the stations were
inside the urban environment and those in a semi-urban environment
were all located in close proximity to a cluster of base-station
TXs.
Using the complete dataset from the London RF survey, Fig. 2
shows the average and median of the banded input RF power
density measurements for the four largest ambient RF sources
in Greater London. It can be seen that more than half of the locations
have below average power levels. This is due to the fact
that several stations had maximum levels that were considerably
higher than the average because of their close proximity to TV
TXs (e.g., Crystal Palace), extremes in base-station density and
propagation characteristics.
In addition to the London RF survey, measurements within
the Department of Electrical and Electronic Engineering
building at ICL were taken on the 11th floor of the south
stairwell. These are shown in Table III. As can be seen, DTV
and GSM900 have a higher than average power level, due to a
near line of sight from the TV TX and a close proximity to the
2G GSM900/1800 base stations.
The dataset from the London RF survey, with all relevant
information (e.g., locations, timestamps, and banded input RF
power density measurements), can be found at our interactive
website: www.londonrfsurvey.org [30]. These measurements
were used to design efficient harvesters and compared to ICL
measurements to identify locations in Greater London where
the designed harvesters could operate. The design procedures
and prototype test measurements will be presented in the
following sections.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หลังจากเพียงลงเสาอากาศแถบความถี่ของผู้ผลิตปัจจัยเป็นตัววิเคราะห์สเปกตรัม calibrated อย่างเต็มใจระบบ การวัดความแรงสนามไฟฟ้าที่ถ่าย ที่การไฟฟ้าแล้วคำนวณความหนาแน่นพลังงาน RF อินพุทฟิลด์ความแรงวัด Fig. 1 แสดงพลังงาน RF อินพุทวัดความหนาแน่นอยู่ใต้ดิน Northfields ลอนดอนสถานี ที่แถบสเปกตรัมสำหรับ DTV, GSM900, GSM18003g และสามารถจอดได้ระบุอย่างชัดเจนRectenna การออกแบบที่ดีควรเชิญสามารถเก็บเกี่ยวพลังงานในวงการทั้งหมด และดังนั้นจะต้องคำนวณพลังงานรวมวง ความหนาแน่นของพลังงานเข้าแถบ RFซม. nW จะคำนวณ โดยรวมทั้งหมดที่สเปกตรัมยอดทั้งวง (เช่น ใน วิเคราะห์สเปกตรัมคำนวณพลังงานช่อง) ระดับเหล่านี้ให้ภาพรวมพร้อมแหล่งในเวลาและสถานที่ของวัดนอกจากนี้ พวกเขาจะใช้เป็นการเริ่มต้นเก็บเกี่ยวออกจุดเนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานในแต่ละแถบจะกำหนดอินพุตความต้านทาน rectenna แบบมีตั้งความถี่ที่แน่นอนสำหรับแต่ละแถบ โดยของของอังกฤษ-การปันส่วนแถบความถี่ ficial [28]; GSM900, GSM1800และ 3G สัญญาณพื้นฐาน (BTx) วงที่แยกจากการเชื่อมโยงสัญญาณมือถือ (MTx) วงการ ตารางที่ฉันแสดงระดับพลังงาน RF เฉลี่ยระหว่างรถไฟใต้ดินลอนดอนทั้งหมดสถานีสำหรับการแถบสัญญาณ RF พลังงานความหนาแน่นวัด จะเห็นได้ที่ระดับสัญญาณที่สถานีฐานทั้งหมดอยู่ระหว่างหนึ่งและสามอันดับของขนาดมากกว่าระดับ MTx เชื่อมโยง สำหรับด้วยเหตุนี้ และความจริงที่ประชากรการส่งผ่านมือถือโทรศัพท์ของการเก็บเกี่ยวจะผันแปรสูงเฉพาะสถานีฐาน TXs จะถือว่าเพิ่มเติมจากการสำรวจของลอนดอน RF, DTV, GSM900, GSM1800, 3gและ Wi-Fi ได้เป็นพลังงาน RF แวดล้อมอาจมีประโยชน์ปกปิดแหล่งที่มา แม้ว่า DTV ดูเหมือนจะ เป็นหนักขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงบรรทัดของสายตา และฉับพลันในบรรยากาศเงื่อนไข (เช่น อุณหภูมิกลับ) และไวมากขึ้นในการรับส่งข้อมูลผู้ใช้ ควรสังเกตที่โทรศัพท์มือถือสถานีฐาน TXs จ้างส่วนโพลาไรซ์แนวตั้ง วางข้อจำกัดในการเก็บเกี่ยวการวางแนวในการปรับใช้ มี DTVภายในสหราชอาณาจักร TXs หลักมีส่วนโพลาไรซ์แนวนอนในขณะที่ repeater TXs มีโพลาไรซ์แนวตั้งส่วนเป็นการกำหนดเขตแดนระหว่างเมือง และสภาพแวดล้อมกึ่งเมือง โดยบรรทัดที่แบ่งโซน 3 และ4 แผนที่รถไฟใต้ดินลอนดอน [29] อย่างคาดโซนเซ็นทรัล 1 – 3 จัดความหนาแน่นสูงสุดของสถานีฐานดังแสดงในตาราง II ขีดเริ่มป้อนข้อมูลแถบ RF พลังงานความหนาแน่นเลือกเพื่อกรองข้อมูลสถานีรถไฟใต้ดินลอนดอนสิบด้วยขนาดสูงสุดสำหรับแต่ละแถบ มี DTV สูงสุดตาราง IIขีดจำกัดสัญญาณ RF พลังงานความหนาแน่น: สถานีรถไฟใต้ดินของลอนดอนภายในโซนเซ็นทรัล 1-3 (เมือง) และโซนนอก 4 – 9 (กึ่งเมือง)Fig. 2 Banded เข้าประเมินความหนาแน่นกำลัง RF สำหรับ 4 ที่ใหญ่ที่สุดแวดล้อมแหล่งในกรีทเตอร์ลอนดอนทั้งหมดพบในสภาพแวดล้อมเมืองวัดบันทึกไว้ทั้งนี้เนื่องจากหลักของลอนดอนมากกว่า TX DTV ที่คริสตัลพาเลซ) อยู่พึงตะวันออกเฉียงใต้ของเขตมี 3 และ 4 และมีสถานีรถไฟใต้ดินลอนดอนไม่เพิ่มเติมใต้ กับโทรศัพท์มือถือ มากกว่า 50% ของสถานีได้ภายในสภาพแวดล้อมการเมืองและผู้ที่อยู่ในสภาพแวดล้อมกึ่งเมืองมีทั้งหมดตั้งอยู่ในใกล้กับคลัสเตอร์ของสถานีฐานTXsใช้ชุดข้อมูลที่สมบูรณ์จากการสำรวจลอนดอน RF, Fig. 2แสดงค่าเฉลี่ยและค่ามัธยฐานของอำนาจแถบสัญญาณ RFวัดความหนาแน่น 4 ใหญ่ที่สุดแวดล้อม RF แหล่งในกรีทเตอร์ลอนดอน สามารถเห็นที่มากกว่าครึ่งหนึ่งของที่ตั้งมีต่ำกว่าระดับเฉลี่ยของพลังงาน นี่คือเนื่องจากว่า หลายสถานีได้สูงสุดระดับที่มากสูงกว่าค่าเฉลี่ยเนื่องจากความสะดวกทีวีTXs (เช่น คริสตัลพาเลซ), ที่สุดในความหนาแน่นของสถานีฐาน และลักษณะการเผยแพร่นอกจากสำรวจลอนดอน RF ประเมินภายในภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ICL ที่ถ่ายบนชั้น 11 ของภาคใต้stairwell เหล่านี้จะแสดงในตาราง III สามารถมองเห็น DTVและ GSM900 สูงกว่าค่าเฉลี่ยพลังงานระดับ ผลการการใกล้ตาของบรรทัดจาก TX ทีวีและทุก2G GSM900/1800 base stations.The dataset from the London RF survey, with all relevantinformation (e.g., locations, timestamps, and banded input RFpower density measurements), can be found at our interactivewebsite: www.londonrfsurvey.org [30]. These measurementswere used to design efficient harvesters and compared to ICLmeasurements to identify locations in Greater London wherethe designed harvesters could operate. The design proceduresand prototype test measurements will be presented in thefollowing sections.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

หลังจากที่ป้อนผู้ผลิตความถี่แถบเสาอากาศปัจจัยลงในการวิเคราะห์สเปกตรัมเพื่อให้แน่ใจว่าการสอบเทียบอย่างเต็มที่ระบบสนามไฟฟ้าวัดความแข็งแรงถูกนำ การป้อนข้อมูลความหนาแน่นของพลังงาน RF คำนวณแล้วจากไฟฟ้าการวัดความแรงของสนาม รูป 1 แสดงกำลังไฟฟ้าเข้า RF มีความหนาแน่นของวัดนอกNorthfields รถไฟใต้ดินลอนดอนสถานีที่วงดนตรีสเปกตรัมสำหรับDTV, GSM900, GSM1800, 3G และ Wi-Fi สามารถรับการระบุไว้อย่างชัดเจน. rectenna การออกแบบที่ดีควรจะต้องมีความสามารถในการเก็บเกี่ยวพลังงานทั่ววงดนตรีทั้งหมดและดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะคำนวณการใช้พลังงานรวมวง ใส่รวมตัวหนาแน่นของพลังงาน RF NW ซมคำนวณได้จากข้อสรุปทั้งหมดสเปกตรัมยอดทั่ววง(เช่นในลักษณะที่คล้ายกันวิเคราะห์สเปกตรัมคำนวณพลังงานช่อง) ระดับเหล่านี้ให้ภาพรวมของแหล่งที่มาของความพร้อมในเวลาและสถานที่ของวัด. นอกจากนี้พวกเขาจะถูกใช้เป็นการออกแบบเครื่องเกี่ยวนวดและเริ่มต้นจุดเนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานในแต่ละวงจะกำหนดอินพุตต้านทานของrectenna ได้. ความถี่ที่แน่นอนสำหรับแต่ละกลุ่ม จะถูกกำหนดโดยนอกเหนือการของสหราชอาณาจักรความถี่ficial จัดสรรวง [28]; GSM900, GSM1800 และ 3G ส่งฐาน (BTX) วงดนตรีที่ถูกแยกออกจากที่เชื่อมโยงมือถือส่ง(MTX) วงดนตรี ตารางที่แสดงให้เห็นถึงระดับพลังงาน RF เฉลี่ยในทุกสถานีรถไฟใต้ดินลอนดอนสำหรับการป้อนข้อมูลการตรวจวัดความหนาแน่นของพลังงานRF สี จะเห็นได้ว่าทุกระดับส่งสถานีฐานอยู่ระหว่างหนึ่งและสามคำสั่งของขนาดที่สูงกว่าระดับที่เกี่ยวข้องMTX สำหรับเหตุผลนี้และความจริงที่ว่าประชากรของการส่งมือถือโทรศัพท์ในบริเวณใกล้เคียงของเครื่องเกี่ยวนวดเป็นตัวแปรสูงเพียงฐานสถานีTxs จะได้รับการพิจารณาต่อไป. จากการสำรวจของเราลอนดอน RF, DTV, GSM900, GSM1800, 3G, และ Wi -Fi ถูกระบุว่าเป็น RF ที่อาจเกิดขึ้นโดยรอบที่มีประโยชน์พลังงานแหล่งเก็บเกี่ยวแม้ว่าDTV ที่ดูเหมือนจะเป็นหนักขึ้นอยู่กับสายของสายตาและการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในบรรยากาศเงื่อนไข(เช่นอุณหภูมิผกผัน) และ Wi-Fi มากขึ้นอยู่กับการจราจรของผู้ใช้ มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าโทรศัพท์มือถือของฐานสถานี Txs จ้างเสาอากาศขั้วแนวตั้งวางข้อจำกัด ในการวางแนวทางในการใช้งานเครื่องเกี่ยวนวด ด้วย DTV, ในสหราชอาณาจักรที่ Txs หลักมีแนวนอนเสาอากาศขั้วในขณะที่ทวนTxs มีเสาอากาศขั้วแนวตั้ง. มันจะสะดวกในการกำหนดเขตแดนระหว่างเมืองและสภาพแวดล้อมกึ่งเมืองโดยเส้นที่แยกโซนที่ 3 และ 4 ในรถไฟใต้ดินลอนดอน แผนที่ [29] ในฐานะที่เป็นหนึ่งคาดหวังโซนกลาง 1-3 โฮสต์ความหนาแน่นสูงสุดของสถานีฐาน. ดังแสดงในตารางที่สองใส่สีเกณฑ์ความหนาแน่นของพลังงาน RF ได้รับเลือกในการกรองสิบสถานีรถไฟใต้ดินลอนดอนด้วยการวัดที่สูงที่สุดของแต่ละวง กับ DTV ที่สูงที่สุดตารางที่สองINPUT RF เพาเวอร์ THRESHOLD ความหนาแน่น: สถานีรถไฟใต้ดินลอนดอนภายในCENTRAL โซน 1-3 (เมือง) ในและด้านนอกโซน 4-9 (กึ่งเมือง) รูป 2. สีการป้อนข้อมูลการตรวจวัดความหนาแน่นของพลังงาน RF สำหรับสี่ที่ใหญ่ที่สุดโดยรอบแหล่งที่มาในมหานครลอนดอน. วัดบันทึกถูกพบในสภาพแวดล้อมของเมือง. นี้เป็นเพราะมหานครลอนดอนหลักของ DTV เท็กซัส (ที่คริสตัลพาเลซ) ตั้งอยู่บนชายแดนทางตะวันออกเฉียงใต้ของโซน3 และ 4 และไม่มีสถานีรถไฟใต้ดินลอนดอนต่อไปทางทิศใต้ กับโทรศัพท์มือถือกว่า 50% ของสถานีอยู่ภายในสภาพแวดล้อมของเมืองและผู้ที่อยู่ในสภาพแวดล้อมของเมืองกึ่งล้วนตั้งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับกลุ่มของฐานสถานีTxs. การใช้ชุดข้อมูลที่สมบูรณ์จากการสำรวจลอนดอน RF, รูป . 2 แสดงค่าเฉลี่ยและค่ามัธยฐานของการป้อนข้อมูลแถบพลังงาน RF การวัดความหนาแน่นสำหรับ RF โดยรอบสี่ที่ใหญ่ที่สุดแหล่งที่มาในมหานครลอนดอน จะเห็นได้ว่ากว่าครึ่งหนึ่งของสถานที่ตั้งมีต่ำกว่าระดับพลังงานเฉลี่ย เพราะนี่คือความจริงที่ว่าหลายสถานีมีระดับสูงสุดที่มีมากสูงกว่าค่าเฉลี่ยเพราะความใกล้ชิดของพวกเขาไปยังทีวีTxs (เช่นคริสตัลพาเลซ) สุดขั้วในความหนาแน่นของฐานสถานีและลักษณะการขยายพันธุ์. นอกจากลอนดอน RF การสำรวจวัดที่อยู่ในภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อาคารICL ถูกนำบนชั้นที่ 11 ของภาคใต้บันได เหล่านี้จะปรากฏในตารางที่สาม ที่สามารถมองเห็น, DTV และ GSM900 มีสูงกว่าระดับพลังงานเฉลี่ยเนื่องจากสายที่อยู่ใกล้สายตาจากทีวีเท็กซัสและบริเวณใกล้เคียงกับ2G GSM900 / 1800 สถานีฐาน. ชุดข้อมูลจากการสำรวจลอนดอน RF ที่มีทั้งหมด ที่เกี่ยวข้องข้อมูล(เช่นสถานที่ timestamps และรวมตัว RF การป้อนข้อมูลการตรวจวัดความหนาแน่นของพลังงาน) สามารถพบได้ที่โต้ตอบของเราเว็บไซต์: www.londonrfsurvey.org [30] วัดเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในการออกแบบเก็บเกี่ยวที่มีประสิทธิภาพและเมื่อเทียบกับ ICL วัดที่จะระบุสถานที่ในมหานครลอนดอนที่เก็บเกี่ยวได้รับการออกแบบสามารถทำงาน ขั้นตอนการออกแบบและการวัดการทดสอบต้นแบบจะถูกนำเสนอในส่วนต่อไปนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หลังจากป้อนความถี่ของผู้ผลิตแถบปัจจัยเสาอากาศ
เป็นวิเคราะห์สเปกตรัม , เพื่อให้แน่ใจว่ามาตรฐานอย่างเต็มที่
ระบบสนามไฟฟ้าแรงการวัด .
ข้อมูลความหนาแน่นพลังงาน RF แล้วคำนวณจากไฟฟ้า
สนามพลังของการวัด รูปที่ 1 แสดงข้อมูลพลังงาน RF
ความหนาแน่นวัดนอก northfields รถไฟใต้ดินลอนดอน
สถานีที่แถบสเปกตรัมสำหรับ DTV gsm900 gsm1800
, , 3G และ Wi - Fi จะถูกระบุไว้อย่างชัดเจน rectenna
ที่ดีควรจะสามารถเก็บเกี่ยว
พลังงานทั่วทั้งวง และดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะ
การคำนวณพลังงานวงดนตรีทั้งหมด แถบสัญญาณ RF ความหนาแน่นพลังงาน
NW ซม. คำนวณโดยข้อสรุปทั้งหมดสเปกตรัม
ยอดข้ามกลุ่ม ( เช่น ในลักษณะคล้ายคลึงกันวิเคราะห์สเปกตรัม
คำนวณพลังงานช่องทาง ) ระดับเหล่านี้ให้ภาพรวม
แหล่งห้องพักในเวลาและตำแหน่งของการวัด .
นอกจากนี้ พวกเขาจะใช้เป็นจุดเริ่มต้นออกแบบเก็บเกี่ยว
เนื่องจากพลังงานความหนาแน่นในแต่ละวงจะกำหนดอินพุตอิมพีแดนซ์ของ rectenna
.
ที่ความถี่สำหรับแต่ละวง มีชุดของสหราชอาณาจักร -
โดย ficial การจัดสรรแถบความถี่ [ 28 ] ;การ gsm900 gsm1800
3G , และฐานส่ง ( บีทีเ กซ์ ) วงถูกแยกออกจากความสัมพันธ์
มือถือส่ง ( 91% ) วงดนตรี ตารางที่ฉันแสดงเฉลี่ยพลังงาน RF ระดับข้ามสถานีรถไฟใต้ดินทั้งหมดลอนดอน
แถบวัดความหนาแน่นของพลังงาน RF เข้า . จะเห็นได้ว่า ทุกสถานี ส่ง
ฐานระดับระหว่างหนึ่งและสาม
คำสั่งของขนาดมากกว่ายาร่วมระดับ สำหรับ
เหตุผลนี้และความจริงที่ว่าประชากรส่งมือถือ
โทรศัพท์ในใกล้ชิดของผู้เก็บเกี่ยวคือตัวแปรสูง
เพียงสถานีฐาน txs จะพิจารณาต่อไป .
จากลอนดอน RF สํารวจ , DTV , gsm900 gsm1800
, , 3G , Wi Fi ที่ถูกระบุว่าเป็นประโยชน์อาจเก็บเกี่ยวแหล่งพลังงาน RF
โดย แม้ว่า บริษัท ที่ดูเหมือนจะเป็นหนัก
ขึ้นอยู่กับสายของสายตา และ การ เปลี่ยนแปลง ฉับพลัน ในภาวะปกติ
( เช่นอุณหภูมิผกผัน ) และ Wi - Fi มากขึ้นอยู่กับ
ในการจราจรของผู้ใช้ มันควรจะสังเกตว่าโทรศัพท์มือถือ
สถานีฐาน txs จ้างดิ่งขั้วเสาอากาศวาง
ข้อจำกัดการเก็บเกี่ยวในการใช้งาน . กับ DTV
ภายใน UK , txs หลักมีแนวนอนขั้วเสาอากาศ
ในขณะที่พำนัก txs มีแนวตั้งขั้วเสาอากาศ .
มันสะดวกในการกำหนดเขตแดนระหว่างเมือง และสภาพแวดล้อมโดยสาย
กึ่งเมืองที่แยกโซน 3
4 บนแผนที่ใต้ดินลอนดอน [ 29 ] เป็นหนึ่งจะคาดหวัง
กลางโซน 1 – 3 เจ้าภาพความหนาแน่นสูงสุดของสถานีฐาน
ดังแสดงในตารางที่ 2 , แถบสัญญาณ RF เกณฑ์
ความหนาแน่นพลังงาน