Rancangan Rectenna (Rectifying Antenna) Frekuensi 5G/6G untuk Pengisian Daya Perangkat IoT secara Lestari tanpa Baterai

Abstract

Pertumbuhan perangkat Internet of Things (IoT) yang eksponensial, terutama dengan hadirnya jaringan 5G dan 6G, menghadirkan tantangan besar dalam penyediaan daya yang berkelanjutan. Ketergantungan pada baterai konvensional tidak hanya menimbulkan masalah perawatan dan biaya operasional, tetapi juga dampak lingkungan yang signifikan . Energi gelombang radio (RF) yang melimpah dari infrastruktur 5G/6G menawarkan solusi potensial melalui teknologi pemanenan energi, dengan rectenna (rectifying antenna) sebagai komponen kuncinya Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah rectenna yang bekerja pada frekuensi 5G/6G (seperti pita *Sub-6 GHz* dan potensi mmWave) untuk menyediakan sumber daya listrik yang lestari bagi perangkat IoT, menuju operasi tanpa baterai (battery-less) yang mandiri.Rancangan rectenna mengintegrasikan sebuah antena penerima broadband dan sirkuit penyearah (rectifier) yang dioptimalkan. Antena dirancang memiliki gain tinggi dan pola radiasi yang sesuai (misalnya, omnidirectional atau polarisasi-insensitif) untuk menangkap energi RF secara maksimal dari berbagai arah . Sirkuit penyearah, yang biasanya menggunakan dioda Schottky karena kecepatannya yang tinggi, dilengkapi dengan Impedance Matching Network (IMN) untuk memastikan transfer daya optimal dari antena ke rectifier . Proses perancangan dan optimasi akan menggunakan perangkat lunak simulasi elektromagnetik (seperti ADS) untuk mencapai efisiensi konversi daya (Power Conversion Efficiency/PCE) yang tinggi, bahkan pada tingkat daya input yang rendah (ultra-low power) .Rectenna yang dirancang diharapkan mampu menghasilkan tegangan DC yang stabil dan cukup untuk mengoperasikan perangkat IoT berdaya sangat rendah, seperti sensor lingkungan atau perangkat medis, tanpa memerlukan baterai. Target kinerja utama adalah mencapai PCE di atas 40% pada rentang frekuensi target dengan tingkat daya input ambient yang rendah (misalnya, -10 dBm hingga 0 dBm) .