Optimized antenna for low UHF band wireless power transfer (WPT)

In this thesis, an equivalent model based on two identical loop wire antennas separated by an air gap are studies in order to design an optimized antenna for Wireless Power Transfer (WPT) to improve the wireless link performance of WPT. The optimization method was utilized in this work, named Genetic Swarm Optimization (GSO). GSO has been already successfully applied to the optimization of antennas, wireless systems and energy harvesting devices, usually allowing to reduce the number of iterations, and thus the computational effort, required to optimize complex electromagnetic problems. Simulation is done by MoM Matlab code; and then the power efficiency is calculated for optimal antennas in order to show the impact of the designing optimal antennas. Furthermore, the results are verified by comparison with FEKO Lite. .

In questa tesi è studiato un modello equivalente basato su due antenne a filo accoppiate e separate da uno strato di costante dielettrica unitaria, al fine di sviluppare una procedura di progettazione ottimizzata per antenne adatte alla trasmissione di potenza senza fili e per il miglioramento di tale trasferimento. Il metodo di ottimizzazione usato in questo lavoro è un algoritmo ibrido tra algoritmi genetici e a sciami di particelle (GSO). Il GSO è già stato applicato con successo all’ottimizzazione di antenne, sistemi wireless e dispositivi per il recupero energetico, permettendo di ridurre l’onere computazionale, e perciò il numero di iterazioni richieste, per ottimizzare problemi elettromagnetici di tipo complesso. Le simulazioni sono state condotte sviluppando in Matlab un codice basato sul Metodo dei Momenti (MoM); l’efficienza di ogni antenna è stata misurata al fine di presentare i risultati dell’ottimizzazione sulle antenne progettate. Inoltre la validazione dei risultati delle simulazioni è stata condotta confrontandoli con il software commerciale FEKO-Lite.