用于无线能量传输系统的微带天线设计

本文提出一种用于组成无线能量传输(Wireless Power Transmission,WPT)系统的微带天线结构,并采用基于有限元法的电磁仿真软件(HFSS)对微带天线进行3D建模.在二端口网络分析法的基础上,建立磁耦合共振无线能量传输等效电路模型,求解出系统发生频率分叉现象产生的条件以及最大效率时的频率表达式.基于以上方法,研究本文设计的微带天线传输特性,包括:系统的最优传输效率与耦合距离的关系,工作频率与耦合距离的关系,得出在能量传输距离在50cm左右时,天线的谐振频率为12.5MHz,效率可达63%.微带天线具有很大的结构优势,如与集成电路兼容,成本低,体积相对较小,且工艺相当成熟,易大规模批量生产等优势.因此该设计的平面微带天线可用于无线能量传输系统.     

无线能量传输技术

无线能量传输技术是随着对无接触供电的需求不断增加而逐渐发展起来的新技术。该技术不依赖于有线的传输媒介,对于有线供电部署困难的场景尤其是人体内部医用装置的供电具有重要的意义。本文重点介绍无线能量传输技术的发展及当前主要的研究热点和研究方向。同时针对无线能量传输技术存在的问题和应用前景进行了介绍。     

压电换能器无线能量传输技术研究

阐述了一种利用压电换能器进行无线能量传输的方法,既保证了密闭容器内外能量的传输,又可以避免对容器做物理穿透.搭建了三明治结构的能量传输实验系统,并对不同直径的压电换能器片对应的接收声压进行比较.为了减少界面反射,避免回波及多径传播损耗,系统中进一步加入了发送端和接收端阻抗匹配网络,并根据实际测试结果确定了最佳匹配参数.能量传输效率、能量传输增益的对比实验表明,压电陶瓷片传能结构可达到47％的能量传输效率,输出功率可达到15 W以上.     

激光无线能量传输技术的发展

无线能量传输技术包括微波无线能量传输与激光无线能量传输(LWPT)两种技术途径。介绍了LWPT技术的基本概念,综述了LWPT技术的国内外发展历史和现状,分析了LWPT技术的主要研究内容,预测了LWPT技术的发展方向和可能的应用。对比国内外情况可知,国内LWPT研究还处于理论和应用初期,需要更多地投入推动其发展进步。     

微带天线技术及其发展

本文着重介绍了微带天线的研究和应用概况,并对发展方向作了简要的评述。     

基于电磁耦合的无线能量传输技术应用及展望

电磁耦合能量传输作为一种摆脱传统导线连接的能量传递方式,具有灵活、便捷、安全系数高等优点。在工农业生产和生活的各个领域都具用巨大的应用价值和潜力。针对电磁耦合能量传输技术优点和应用潜力,了解电磁耦合的能量传输技术研究现状,推进该技术的进一步走向实践和应用显得尤为重要。通过分析最新文献和研究成果,归纳总结出研究现状和发展趋势;研究结果表明:电磁耦合的能量传输技术的研究重点主要是如何提高传输功率、传输效率及传输距离等;该研究工作能够为电磁耦合的无线能量传输技术研究提供支撑。     

无线能量传输技术在军事领域的应用

无线能量传输技术在军事领域同样具有广阔的应用前景。通过分析无线能量传输技术的类型和发展情况,研究其在军事领域的应用。总结了目前无线能量传输技术在军事上的几种典型应用,研究提出的应用构想前景广阔,将会对未来军事技术和军事理论发展产生深远影响。     

静磁场下超导圆极化微带天线辐射性能研究

在液氦温度下，研究了工作频率为６．２６ＧＨｚ的Ｙ系超导圆极化微带天线的传输系数Ｓ２１及圆极化轴比随外加工磁场的变化，实验结果表明：在４．２Ｋ温度，外加磁场Ｂ≤１Ｔ时，其Ｓ２１及圆极化轴比基本不随外加磁场的变化而改变。     

高温超导圆极化微带天线辐射性能的研究

本文设计并研制了2GHz敷铜板圆极化微带天线及4.5GHz高温超导(HTS)圆极化微带天线.2GHz敷铜板圆极化微带天线的半功率角为63°,最好轴比为1.2dB;4.5GHz的HTS圆极化微带天线相对于银天线有3dB的增益改善,其半功率角大于63°.     

无线能量传输技术有望用于手持设备充电

麻省理工的研究人员日前宣布，他们开发的无线能量传输计划可望实现给手持设备无线充电。该技术基于这样一个现象，传输电能无须通过电线，发生在变压器中的近距离感应或其他类似的现象，会转化为远距离的能量传输。     

微带天线RCS缩减技术及分析方法

分析了微带天线ＲＣＳ（雷达散射截面）缩减的物理机制，对典型的ＲＣＳ缩减技术进行了综述，评论了几种计算微带天线ＲＣＳ的理论方法，指出了微带天线ＲＣＳ研究中值得探索的若干问题。     

介质覆盖矩形微带天线的理论与实验

本文研究了介质覆盖矩形微带天线的特性，精确的谱域全波分析方法被扩展到这类天线的分析中，给出了理论计算公式，探讨了介质覆盖层和对矩形微带天线的驻波比的影响，实验结果证实了理论计算的正确性。     

有源微带天线阵列的实验研究

本文提出了一种混和集成型有源阵列天线结构，并对这一结构进行了空间功率合成的实验研究。功率源采用微带型振荡电路；天线采用矩形微带贴片阵列，二者通过背馈相连。贴片天线阵间的互耦使振荡单元间实现注入镇定，各单元的辐射功率在空间实现合成。在Ｘ波段成功地实现了四单元有源阵列的互锁和空间功率合成。本文报导了实验结果并给出了一些有意义的结论     

微带线天线阻抗的一种通用快速全波分析法

提出了一种通用、高效、高精度的快速全波分析法——渐近提取法,巧妙地利用一种计算机辅助法完成渐近提取法的理论推导。该方法克服了传统推导的诸多困难以及涉及到复杂数学函数多而难以正确处理的缺点,从而使得渐近提取法理论推导简单化。与直接积分法相比,该方法计算互阻抗矩阵时大大地节约了计算时间。最后利用该方法计算微带线天线的阻抗特性及辐射特性,计算结果与文献[1]及HFSS软件仿真结果一致性很好。     

对时域有限差分法分析微带贴片天线的某些改进

采用非分裂式理想匹配层(UPML)吸收边界条件有效地减小了计算空间；使用金属细线算法考察了探针半径对微带天线特性的影响；对于输入阻抗及方向图计算中涉及到的晚时响应采用修正的广义函数束方法(GPOF)进行外推插值，大大节省了计算时间，并使用解析方法有效地减少了离散傅立叶变换的计算量；对于采用软激励时时域电压波形不收敛于零的问题提出了一种解决办法；比较了有限大及无限大介质衬底对天线特性的影响。计算结果与现有文献及实验数据相比较，证明了本文方法的正确性和有效性。     

多层介质中谱域格林函数的解析公式及在微带天线中的应用

首先假定平面电流源位于任一层介质中，然后利用谱域法和波矩阵技术，通过求解矢量电波场动方程，推导出了多层介质中谱域格林函数的解析公式，将所得公式应用于多层介质微带 天线的分析中，得 到了天线辐射场的理论计算公式，分析计算了一些工程实例，实验结果证实了理论计算的正确性。     

Synthesis of Filtering Structures for Microstrip Active Antennas Using Orlov's Formula

In this paper, a synthesis technique for nonuniform filtering structures to be employed in active integrated antenna layouts is presented. The idea is to suppress the higher harmonic contribution due to the presence of nonlinear components through a nonuniform transmission line properly designed via Orlov's synthesis formula. The theory presented is applied here to synthesize an amplifier‐based active antenna layout for wireless local area network (WLAN) purposes working at 2.4 GHz. The numerical results presented show the capabilities of the proposed approach.     

基于FDTD的相控微带天线阵设计与分析

针对相控微带天线阵设计、分析过程的复杂性,提出了用时域有限差分法(FDTD)对微带天线阵进行建模,用仿真软件Emp ire获取数据,结合直线阵理论和传输线理论导出相应的公式,用M atlab进行数据处理的设计、分析方法。用该方法设计了一个七单元相控微带天线直线阵。优化设计后,分析了动态反射系数、方向图等。通过实例将该方法分析结果与仿真曲线进行了对比,其吻合程度验证了该方法的准确性。研究表明,这种方法有利于相控微带天线阵的快速设计。     

全等效电流积分方程法分析微带天线

提出了一种分析微带天线的新方法——全等效电流积分方程法。根据等效原理，用等效表面电流表示金属导体影响，用等效体极化电流来取代介质结构影响，建立全等效电流积分方程，结合空域矩量法来求解整个微带结构的电流分布。采用该方法可以分析任意结构的微带天线，只需用最简单的自由空间格林函数而无须求解复杂的谱域或空域格林函数，避免了无穷积分或Sommerfeld积分，且在分析中精确考虑了有限尺寸金属接地板的影响。用该方法分析了矩形微带天线，计算结果与其它文献给出的结果一致，证实了该方法的有效性。     

红外成像在天馈系统故障检测中的应用

文中介绍利用红外热成像技术对雷达天线馈线系统的故障进行快速、无损伤检测的方法。阐述了此类应用的必要性、可行性、技术难点、试验结果和发展方向。