R915PW 射频能量收集模块(无线获能接收端) 介绍
R915PW是智汉物联(RF CRAZY)专为物联网(IoT)和低功耗电子设备设计的先进射频收获转电能模块(RF Energy Harvester)。该设备能够捕获环境中或专用发射器(如PA9152W)发出的915MHz射频信号,并将其高效地转化为2-5V的直流电压,为各种微功耗设备提供完全无线的供电解决方案。
其核心在于极高的射频到直流的转换效率(PCE),即使在低至-10dBm的微弱输入信号下也能启动工作,极大提升了有效能量收集距离。配合高增益定向天线,在空旷环境下可与发射源相距10米以上,也能收获到满足供电要求的能量。R915PW是解决恶劣环境下(如密闭、高温、低温、旋转结构)传感器供电难题,实现“永久电池”或“无电池”物联网应用的理想选择。
与智汉物联的PA9152W功率放大器搭配,可构成一套完整、高性能的无线能量传输系统。
超高转换效率:采用优化的整流电路设计,在宽输入功率范围内实现极高的功率转换效率(PCE)。
极低启动功率:最低可在-10dBm的微弱射频信号下启动并输出能量,灵敏度极高。
宽工作频段:支持800MHz - 1000MHz频段(默认中心频点915MHz,频率可定制),兼容全球主流ISM频段。
可调输出电压:通过外部采样电阻,可灵活设置输出电压(2.0V, 2.5V, 3.0V, 3.3V, 4.1V, 5.0V),适配多种芯片与模组。
宽输入功率范围:可处理从-10dBm至+20dBm的宽范围输入功率,动态适应性强。
小体积集成:紧凑型模块化设计,易于集成到空间受限的终端设备中。
完整解决方案:与PA9152W发射端和RFCrazy高增益天线完美匹配,提供端到端系统支持。
系统架构框图
R915PW的内部信号处理流程如下:
[915MHz 射频信号输入] → [阻抗匹配电路] → [多级整流电路] → [直流稳压与储能管理] → [可调直流电压输出 (2.0-5.0V)]
绝对最大额定值 (极限操作)
参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
输入射频功率 | -20 | +23 | dBm |
操作温度 | -40 | +85 | ℃ |
存储温度 | -40 | +105 | ℃ |
输出电压 | 2.0 | 5.0 | V |
直流负载电流 | 100 | mA |
警告!
超出绝对最大额定值可能导致设备永久性损坏。ESD CDM (充电器件模型) 等级:不要超过2000V。在拿取和安装时需采取适当的防静电措施。
电气特性
(测试条件: 温度 = +25℃, 默认输出 3.3V, 负载 = 10kΩ, 频率 = 915MHz)
参数 | 符号 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
输入频率范围 | fop | 800 | 915 | 1000 | MHz | |
最低启动功率 | Pstart | Vout > 1.8V | -10 | dBm | ||
输出电压 | Vout | 通过电阻设置 | 2.0 | 3.3 | 5.0 | V |
最大输出电流 | Iout | Pin = +20dBm | 50 | mA | ||
转换效率 | PCE | Pin = +10dBm | 65 | % | ||
Pin = 0dBm | 40 | % | ||||
Pin = -10dBm | 15 | % | ||||
输出纹波 | Pin = +10dBm, Iout=10mA | < 50 | mV | |||
输入阻抗 | Zin | @915MHz | 50 | Ω |
典型应用
为BLE传感器标签供电:为资产追踪、环境监测传感器提供无需更换电池的能源。
恶劣环境下的组件供电:为安装在高温、低温、密闭或旋转机械内部的低功耗微控制器持续供电。
低容量锂电池/超级电容无线充电:主要用于维持满电状态并延长其电量。
无源物联网(Passive IoT):构建反向散射通信系统的能量来源。
遥控器、电子标签(ESL)供电:替代一次性电池,实现绿色低碳应用。
PA9152W是智汉物联(RF CRAZY)专为短距离无线电能传输(Wireless Power Transfer)与能量采集(Energy Harvesting)应用而研发的一款高性能、高集成度功率放大器模块。该模块内置调制功能,可作为系统的核心激励源,将直流电能高效转化为强大的915MHz射频信号,为物联网(IoT)传感器、RFID标签、BLE设备等提供“无线获能”的能量来源。
其核心设计在12V供电下可实现均值达32dBm(约1.6W)的饱和功率输出,并结合业界领先的50%以上典型效率,确保了设备在长时间工作时温升低、运行稳定。PA9152W是构建高效率、小体积无线能量传输系统的理想选择。
高功率输出:P1dB压缩点功率平均值高达+32dBm(约1.6W),提供强劲的射频能量。
超高效率:典型效率达50% @ P1dB,极大减少能量损耗与自身发热。
宽工作频段:支持820MHz - 1000MHz频段(默认中心频点915MHz,频率可定制),兼容全球主流ISM频段。
高集成度:内置单载波、GMSK、FSK调制器,可直接作为标准信号源使用,简化系统设计。
高增益:小信号增益(S21)高达32dB,易于驱动。
小体积设计:采用紧凑型表贴封装,易于集成到各种空间受限的应用设备中。
专业为获能设计:与智汉高效率915MHz天线完美匹配,可轻松实现EIRP > 34dBm的有效全向辐射功率。
无线获能系统发射端信号链如下所示:
[MCU/调制信号源] → [PA9152W功率放大器] → [射频输出接口(SMA)] → [智汉915MHz高效率定向天线] → [空间无线能量传输]
参数 | 评级 | 单位 |
工作电源电压 | 12 | V |
射频输入功率 | 35.5 | dBm |
工作电流 | 300 | mA |
负载阻抗 | 1.2:1 | |
操作温度 | -40 to +85 | ℃ |
存储温度 | -40 to +105 | ℃ |
警告!
ESD CDM (充电器件模型) 等级:不要超过2000V。在拿取和安装时需采取适当的防静电措施。
(测试条件: I = 600mA, VCC = 12V, 温度 = +25℃)
参数 | 符号 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
频率 | P1dB | 800 | 915 | 1000 | MHz | |
输出功率 | P1dB | +30.0 | +32.0 | +35.5 | dBm | |
功率附加效率 | PAE | @ P1dB | 45.0 | 50.0 | 55.0 | % |
小信号增益 | S21 | 无信号输入情况下 | 30 | 32 | 34 | dB |
二次谐波 | HD2 | @ P1dB | -32 | -27 | -19 | dBc |
三次谐波 | HD3 | @ P1dB | -38 | -36 | -30 | dBc |
输出回波损耗 | S22 | @ P1dB | -12 | -15 | -18 | dB |
· 无线获能(WPT)能量源:为部署在难以更换电池或布线的场景(如设备内部、混凝土结构内、旋转部件上)的物联网传感器进行无线供电。
· 小功率915MHz激励信号源:作为实验室或生产线上测试用的标准信号发生器。
· RFID读写器能量发射模块:增强有源或无源RFID系统的读取距离和可靠性。
· 定向能量传输系统:通过定向天线,实现特定方向的能量聚焦传输。
· 干扰信号源(测试用途):用于系统抗干扰性能的测试与验证。