Prenons une antenne qui convertit toute l'énergie électrique d'un oscillateur de puissance en une transmission radio électromagnétique. Disons que 1 watt est fourni à l'antenne et 1 watt est la puissance des ondes radio émises.
Ce pouvoir est déployé dans la plupart des directions; tout comme une ampoule émet une puissance lumineuse dans (pratiquement) toutes les directions. L'ampoule n'est pas seulement un exemple similaire, c'est exactement le même exemple - la lumière émise est une onde électromagnétique.
Imaginez maintenant que vous êtes à 1 mètre de cette ampoule avec un panneau solaire 100% efficace. Imaginez alors que vous construisez plusieurs panneaux solaires qui enveloppent exactement et totalement l'ampoule. Vous câblez les panneaux solaires en série et voyez la puissance que vous pouvez extraire. Eh bien, pour cette expérience de pensée, vous pouvez réellement extraire 100% de cette puissance.
Ensuite, vous vous tenez à 10 mètres et faites de même. Évidemment, vous avez besoin de beaucoup plus de panneaux solaires mais, en supposant que la lumière émise frappe totalement les panneaux et qu'il n'y a pas de fuite de lumière au-delà de ces panneaux, vous recevrez 100% d'énergie.
Cela peut donc être fait, mais à grands frais et inconvénients. Mais pas trop de problème avec un faisceau laser tranchant et un panneau solaire 100% efficace. Si vous pouvez concentrer suffisamment la lumière, vous pouvez collecter TOUTE l'énergie, rappelez-vous que ce n'est qu'un exercice de réflexion et que les panneaux solaires et les lampes / lasers sont loin d'être efficaces à 100%.
Pour en revenir à une onde radio transmise, vous pourriez construire une antenne parabolique et transmettre à une fréquence suffisamment élevée pour pouvoir concentrer la majeure partie de la puissance sur une antenne de réception (une autre antenne). C'est fait à travers le pays par des militaires et des télécoms pour obtenir des données de visibilité directe et des communications vocales qui sont "largement" privées car il est difficile de "voler" une écoute de ce qui est transmis à moins que vous ne soyez proche de les antennes et ramasser un petit lobe latéral d'énergie.
Pour le reste de tous les émetteurs diffusant, ce sont généralement des dipôles et répartissent leur énergie émise dans toutes les directions dans au moins un plan. Cela permet de capter les stations de musique assez facilement et c'est bien sûr le but.
Pouvez-vous facilement récolter cette énergie? Pas très bien car la puissance s'envole largement dans l'espace et seule une fraction est reçue par les "auditeurs".
L'antenne de chaque auditeur est en fait un réseau (c'est-à-dire qu'il a une véritable "zone" malgré sa longue forme mince) qui capture la puissance envoyée par cet émetteur et la quantité qu'il capture est généralement femto watts. Normalement, un récepteur RF (au risque d'être trop général) peut fonctionner avec environ 10 micro-volts reçus de l'antenne et, en moyenne sur un large échantillon de types d'antennes, cette tension aura une impédance de source d'environ 50 ohms.
La puissance libérée est donc de 5 uV au carré / 50 = 5 femto watts.
Évidemment, plus vous êtes proche de l'émetteur, plus la puissance qui peut être libérée est importante, mais si tout ce qui vous intéresse est d'obtenir une puissance utilisable, utilisez des câbles.
Si vous faisiez le calcul sur la somme totale d'énergie qui peut être récoltée à n'importe quel point de la terre, vous ne trouveriez pas beaucoup d'endroits où plus de quelques milli watts peuvent être glanés.
L'énergie solaire et la récupération d'énergie RF sont fondamentalement les deux formes de la même chose - la récolte des ondes électromagnétiques.
Même lorsque nous nous tenons près du routeur? J'ai lu que certains routeurs donnent jusqu'à 80 mW
Les routeurs utilisent généralement des antennes quart d'onde et pour collecter de l'énergie, vous pouvez également utiliser une antenne quart d'onde. La distance réaliste que vous pouvez obtenir de près est d'environ lambda (1 longueur d'onde) avant de commencer à provoquer des effets de chargement étranges sur l'antenne. C'est une distance d'environ 0,1 mètre donc, en utilisant l'équation de transmission Friis convertie en dB: -
Perte (dB) = 32,45 + 20l o gdixl o gdix
Où f est en MHz et d en kilomètres. Cette équation vous indique combien de dB de perte de puissance vous pouvez vous attendre à une distance donnée avec une fréquence porteuse donnée.
Pour 2,45 GHz et 0,1 mètre (0,0001 km), la perte est de 32,45 + 67,6 - 80 = 20 dB.
Mais les antennes tx et rx ont un gain d'environ 4 dB entre elles (car elles sont semi-directionnelles) et donc la perte n'est que d'environ 16 dB.
80 mW entrants deviennent (théoriquement) 12,7 mW sortants.
