發(fā)布時(shí)間：2017-11-09 09:06

  本文關(guān)鍵詞：微波無(wú)線能量傳輸?shù)孛嫜菔鞠到y(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 微波無(wú)線輸能 系統(tǒng)效率 收發(fā)天線 整流電路

【摘要】：隨著傳統(tǒng)能源的匱乏,開發(fā)利用太陽(yáng)能被人們?cè)絹?lái)越重視,因而提出了以微波無(wú)線輸能作為關(guān)鍵技術(shù)的空間太陽(yáng)能衛(wèi)星電站。微波無(wú)線輸能是以微波的形式進(jìn)行能量傳輸,隨著它在許多其他領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)它的研究也越來(lái)越有實(shí)際意義。微波無(wú)線輸能技術(shù)包括：微波發(fā)射機(jī)、波束控制、微波發(fā)射接收天線、微波整流電路和組陣技術(shù)。本文對(duì)微波無(wú)線輸能的系統(tǒng)架構(gòu)、傳輸效率分析研究,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了收發(fā)天線和整流電路,最終對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。具體內(nèi)容如下：首先以因能源問(wèn)題提出空間太陽(yáng)能衛(wèi)星的構(gòu)想為背景,引出無(wú)線能量傳輸技術(shù),概述無(wú)線能量傳輸技術(shù)的定義和分類,通過(guò)列舉多個(gè)無(wú)線能量傳輸?shù)膽?yīng)用來(lái)說(shuō)明研究該技術(shù)的意義；緊接著敘述微波無(wú)線能量傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程和一些重要的技術(shù)突破,并說(shuō)明該技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展,進(jìn)而分析討論微波無(wú)線輸能系統(tǒng)架構(gòu),各部分器件的選擇,重點(diǎn)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的問(wèn)題：工作頻率的選擇、傳輸效率與收發(fā)天線之間口徑場(chǎng)分布的關(guān)系、微波無(wú)線輸能系統(tǒng)效率分析。根據(jù)分析得出系統(tǒng)效率指標(biāo)分配。然后重點(diǎn)設(shè)計(jì)收發(fā)天線、整流電路。根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的分析,確定發(fā)射天線采用反射面天線并估算其口徑面尺寸,饋源的設(shè)計(jì)選用帶反射器的半波振子,加工出實(shí)物測(cè)量其電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離變化的曲線與在接收天線處的場(chǎng)強(qiáng)分布圖。接收天線采用微帶天線陣,根據(jù)微帶天線設(shè)計(jì)原理,使用仿真軟件HFSS分別設(shè)計(jì)微帶單元、三種陣列單元,并加工實(shí)物進(jìn)行測(cè)試,然后分析研究陣列單元的排布。對(duì)于整流電路,重點(diǎn)分析二極管大信號(hào)模型,二極管的輸入阻抗、直流輸出電壓隨輸入功率和負(fù)載的變化情況,并得出在二極管擊穿前,整流效率會(huì)隨輸入功率增加而增加的結(jié)論。之后采用HSMS-282C二極管進(jìn)行整流電路的ADS仿真設(shè)計(jì),加工實(shí)物測(cè)試得其轉(zhuǎn)換效率達(dá)50%,滿足指標(biāo)分配要求。然后分析直流功率合成的原理,設(shè)計(jì)加工四路并聯(lián)的整流電路模塊。最后對(duì)微波功率源的輸出頻率、發(fā)射天線的幅度相位分布、接收天線接收功率、整流電路的輸出電壓測(cè)量,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并計(jì)算出微波功率源將直流轉(zhuǎn)換為微波的效率,從發(fā)射天線到接收天線之間的傳輸效率,接收整流端將微波能量轉(zhuǎn)換為直流能量的效率,最終得出系統(tǒng)總體傳輸效率為16.5%,從而驗(yàn)證微波無(wú)線輸能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。
【學(xué)位授予單位】：西安郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM724.1

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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本文編號(hào)：1161189