本文關(guān)鍵詞：基于微波—磁耦合的兩級式無線能量傳輸系統(tǒng)設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 磁耦合諧振 無線能量傳輸 射頻功率放大器 微波

【摘要】：無線能量傳輸技術(shù)在工程上獲得了廣泛的利用,它具有安全、方便、使用靈活等優(yōu)點,已成為醫(yī)學、生物學和電子工程等領(lǐng)域的研究熱點。目前基于微波輻射和磁耦合諧振原理的無線能量傳輸技術(shù),國內(nèi)外已經(jīng)展開了廣泛的研究,這兩種方式都有著各自的優(yōu)點,但同時也有各自的局限性。如果將兩種方式結(jié)合起來,可以進一步拓寬無限能量傳輸技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。本文在基于微波-磁耦合原理的基礎(chǔ)上研究和設(shè)計了一種新型的兩級式無線能量傳輸系統(tǒng)。本文對無線能量傳輸系統(tǒng)的可行性進行了理論分析,并結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的研究成果提出了兩級式的無線供能解決方案。前級能量傳輸模塊利用電微波輻射方式,將能量從信號源傳遞至接收端;次級能量傳輸模塊利用磁耦合諧振的方式,將接受到的能量傳遞至電子設(shè)備。前級模塊包括微波信號發(fā)生模塊、射頻功率放大器、發(fā)射天線、微帶接收天線;后級模塊包括諧振線圈部分、集成整流電路和集成逆變電路組成的變頻部分,作用是將920MHz電磁波信號轉(zhuǎn)化為低頻電磁波。本文對系統(tǒng)中的主要模塊進行了設(shè)計、仿真和實物搭建,主要包括:以ADF4360-7為核心的920MHz射頻信號源發(fā)生器,以HMC478和MW6S004NT1構(gòu)成的功率放大器,微帶貼片天線,集成整流芯片,由XKT-408、MAX1776和諧振線圈組成的磁耦合諧振模塊。本文在現(xiàn)有實驗條件下,對各個模塊和整體系統(tǒng)進行了測試,實驗數(shù)據(jù)驗證了本文設(shè)計的兩級無線傳輸系統(tǒng)的合理性和可行性,同時也表明了整個系統(tǒng)具有較好的應(yīng)用價值和發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】：磁耦合諧振 無線能量傳輸 射頻功率放大器 微波
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 選題背景及意義8
• 1.2 無線能量傳輸系統(tǒng)的供能方式8-9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.4 植入式醫(yī)療電子模塊的兩級式供能實現(xiàn)12-14
• 1.5 研究目標與內(nèi)容14-15
• 2 兩級式無線能量傳輸系統(tǒng)的理論分析15-24
• 2.1 微波信號源的原理與電路設(shè)計15-18
• 2.2 微帶天線18-19
• 2.3 倍壓整流電路19-22
• 2.4 磁共振式無線能量傳輸?shù)幕驹?/span>22-24
• 3 兩級式無線能量傳輸系統(tǒng)的整體設(shè)計方案24-27
• 3.1 無線能量傳輸系統(tǒng)的設(shè)計要求24
• 3.2 無線能量傳輸系統(tǒng)的總體設(shè)計方案24-27
• 4 前級微波能量傳輸模塊的設(shè)計與實現(xiàn)27-52
• 4.1 寬帶鎖相環(huán)微波信號電路的設(shè)計27-32
• 4.2 射頻功率放大器的設(shè)計32-42
• 4.3 微帶接收天線42-45
• 4.4 集成超高頻倍壓整流電路設(shè)計45-49
• 4.5 微波能量傳輸系統(tǒng)接受端的系統(tǒng)測試49-52
• 5 后級磁耦合諧振體內(nèi)傳輸模塊的設(shè)計與實現(xiàn)52-71
• 5.1 磁耦合諧振傳輸模塊的特性研究52-56
• 5.2 磁耦合諧振無線能量傳輸模塊的設(shè)計方法56-64
• 5.3 磁耦合諧振式無線能量傳輸模塊的測試64-66
• 5.4 無線能量傳輸系統(tǒng)的整體測試66-70
• 5.5 實驗結(jié)果70-71
• 6 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 主要研究工作總結(jié)71-72
• 6.2 研究方向展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 關(guān)學忠;孫勝勇;楊靜;張成勝;董南南;葉中華;;非接觸式感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的分析與設(shè)計[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2008年02期

2 ;10項引領(lǐng)未來的科學技術(shù)(十) 無線能量傳輸技術(shù)[J];科協(xié)論壇(上半月);2009年12期

3 黃霞麗;;無線能量傳輸技術(shù)[J];無線互聯(lián)科技;2012年07期

4 雷進輝;杜留峰;;無線能量傳輸技術(shù)的理論研究[J];福建電腦;2009年10期

5 白亮宇;唐厚君;徐陽;;經(jīng)表皮能量傳輸系統(tǒng)電氣參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[J];電機與控制學報;2011年09期

6 吳嘉迅;吳俊勇;張寧;黃威博;楊玉青;徐倪睿;;基于磁耦合諧振的無線能量傳輸?shù)膶嶒炑芯縖J];現(xiàn)代電力;2012年01期

7 朱春波;于春來;毛銀花;陳清泉;;磁共振無線能量傳輸系統(tǒng)損耗分析[J];電工技術(shù)學報;2012年04期

8 韓建輝;亓東欣;張威;田小建;;近場無線能量傳輸系統(tǒng)的效率研究[J];吉林大學學報(信息科學版);2012年04期

9 孫中華;黃平;劉修泉;;三維無線能量傳輸系統(tǒng)失諧影響的研究[J];科學技術(shù)與工程;2012年31期

10 魏云波;王俊元;張紀平;;新型低頻高壓無線能量傳輸電源設(shè)計[J];中北大學學報(自然科學版);2013年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 崔曉熙;劉國希;董蜀湘;;低頻下的無線能量傳輸與磁場通訊[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

2 肖桂良;;無線能量傳輸技術(shù)概述[A];《IT時代周刊》論文專版（第300期）[C];2014年

3 于歆杰;;基于磁電層狀復合材料的無線能量傳輸[A];新觀點新學說學術(shù)沙龍文集57：無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)問題與應(yīng)用前景[C];2011年

4 賀少勃;陳遠斌;於海武;楊東;郭良福;力一崢;劉勇;劉建國;王琳;;高功率激光放大器中的能量傳輸[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

5 朱春波;;用于移動設(shè)備的非接觸供電技術(shù)應(yīng)用研究[A];新觀點新學說學術(shù)沙龍文集57：無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)問題與應(yīng)用前景[C];2011年

6 賀少勃;陳遠斌;於海武;楊東;郭良福;力一崢;劉勇;劉建國;;高功率激光放大器中的能量傳輸[A];第十七屆全國激光學術(shù)會議論文集[C];2005年

7 江世臣;王水生;張學學;;激光誘導間質(zhì)熱療中激光能量傳輸?shù)拿商乜_模擬和分析[A];中國生物醫(yī)學工程學會第六次會員代表大會暨學術(shù)會議論文摘要匯編[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 濟南軍區(qū)某部 馮東明 李旭光 楊發(fā)倫;無線充電：能量傳輸?shù)母锩黐N];解放軍報;2012年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 傅陽;人工心臟經(jīng)皮能量傳輸阻抗適應(yīng)性研究[D];浙江大學;2015年

2 石煜;人體胃腸道腔內(nèi)診療微系統(tǒng)無線能量傳輸關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];上海交通大學;2015年

3 薛凱峰;微機電系統(tǒng)多維無線能量傳輸技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];華南理工大學;2011年

4 陽天亮;經(jīng)皮能量傳輸系統(tǒng)閉環(huán)控制方法的研究[D];上海交通大學;2011年

5 趙軍;體內(nèi)植入器件的Witricity系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究[D];河北工業(yè)大學;2013年

6 黃虎;反饋諧振式激光能量傳輸理論及實驗研究[D];清華大學;2013年

7 鞠興龍;感應(yīng)耦合式無線能量傳輸系統(tǒng)的拓撲與控制研究[D];北京理工大學;2016年

8 江彥;地下能量傳輸及其傳熱控制研究[D];吉林大學;2010年

9 賈智偉;胃腸道微型介入式診療裝置無線供能技術(shù)的優(yōu)化與應(yīng)用研究[D];上海交通大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 萬如;四線圈電磁諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];華南理工大學;2015年

2 李哲;基于磁耦合諧振的無線攜能通信系統(tǒng)研究[D];華南理工大學;2015年

3 洮爾根;諧振式全向無線能量發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

4 王磊;磁耦合諧振式無線能量傳輸技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

5 李曜;松耦合能量恒功率傳輸控制研究[D];中南林業(yè)科技大學;2015年

6 李超;基于電磁諧振耦合無線能量傳輸系統(tǒng)分析與設(shè)計[D];電子科技大學;2014年

7 冷軒;光合作用捕光系統(tǒng)中能量傳輸?shù)难芯縖D];寧波大學;2015年

8 劉佳奇;中短距離磁耦合無線能量傳輸研究與應(yīng)用[D];電子科技大學;2014年

9 修自任;無線能量傳輸?shù)姆蔷�性現(xiàn)象研究[D];電子科技大學;2015年

10 何金梅;基于回復式反射和近場聚焦的無線能量傳輸系統(tǒng)設(shè)計[D];南京航空航天大學;2014年

，

本文編號：956898