Se trata de transmitir potencia
eléctrica de corriente contínua por medio de las Micro Ondas o Micro Waves(MW).
En la aplicación en que nos centraremos aquí, se pretende obtener la energía
eléctrica de corriente contínua del sol, por medio de paneles solares foto
voltaicos, o Photo Voltaic(PV), ubicados en una órbita en el espacio, transferir
esa energía de corriente contínua a micro
ondas y transmitirla hacia una estación terrestre con la mayor eficiencia
posible. Los paneles PV son portados por un satélite geoestacionario o por una
estación espacial.Una vez en tierra, esa micro onda será convertida en
corriente continua nuevamente y luego, por medio de un inversor, convertida a corriente
alterna de 50Hz o 60Hz, según el país de que se trate, e incorporada a la red
eléctrica convencional.
Antes de seguir, se advierte que
en este concepto no hay ningún tipo de modulación. La micro onda es una
onda contínua, o Continuous Wave (CW), desde que se genera hasta que llega al receptor.
El transmisor de MW para MPT
El Generador de CW de MW tiene un oscilador que generará una onda
sinusoidal de varios GHz, polarizado por la tensión que proviene de los paneles
PV y lo mismo ocurrirá con los amplificadores de potencia. Como en todo
oscilador y amplificador, la energía para generar y amplificar sale de la
fuente de corriente contínua que se utiliza para darle la polarización a los
dispositivos electrónicos, sean transistores, válvulas, etc. En este caso la
tensión contínua de polarización proviene de los paneles solares.
El generador incluye circuitos
para controlar la potencia de salida, un adaptador de coaxil a guia de onda y
un circulador para proteger a los dispositivos de la onda reflejada.
La transmisión de MW
a menudo usa 2,45GHz o 5,8GHz de la
banda de ISM, la banda de frecuencia que
está reservada para aplicaciones Industriales, Científicas y Médicas(ISM-por
sus iniciales en inglés).Las otras frecuencias elegidas son 8,5GHz, 10GHz y
35Ghz.La mayor eficiencia, superior al 90%, es obtenida en 2,45 GHz.-
Para adaptar las impedancias de
antena y guia de onda de salida del generador de CW, existe un circuito que
adapta impedancias, logrando la sintonía.
La antena de guia de onda
ranurada, la antena microstrip patch, y la antena de disco parabólco, son los
tipos más populares en antenas de transmisión.
Rectena viene de Rectificador +
Antena. La rectena es un circuito pasivo constituído por la antena, que puede
ser un dipolo, Yagi Uda, microstrip o disco parabólico, un filtro pasabajos de
entrada, para rechazar las armónicas de la frecuencia fundamental, diodos Schottky para rectificar la onda
contínua y un segundo filtro pasa bajo para filtrar el ripple, como en toda
fuente de alimentación y obtener corriente continua pura sobre la carga.
La primera rectena estaba
compuesta de 28 dipolos de ½ onda terminados en un rectificador puente, utilizando diodos semiconductores de contacto puntual. Luego, cuando estos
diodos fueron reemplazados por diodos de barrera Schottky, la eficiencia de la
conversión micro ondas/ corriente contínua subió de 40% a 84%. Esta eficiencia
está definida como el cociente entre la potencia de continua obtenida en la
carga dividida por la potencia de la señal de salida de micro ondas de la antena de recepción,
multiplicado por 100.
Durante la demostración de
transmisión de potencia de micro ondas llevada a cabo en las instalaciones del Jet Propulsion Laboratory(JPL) de
Goldstone, en 1975, se obtuvo una eficiencia del 84%, cuando una potencia de
30KW fue exitosamente transferida desde una antena transmisora, consistente en
un gran disco parabólico, ubicado a una distancia del sitio de la rectena de 1,6 Km , usando la banda de
2,5GHz.
No hay comentarios:
Publicar un comentario