面向微波输能的高效率整流电路与天线研究

发布时间：2021-08-08 00:41

　　微波输能（Microwave Power Transmission,MPT）是无线能量传输（Wireless Power Transmission,WPT）技术中的一种,它广泛应用在空间太阳能电站（Space Solar Power Station,SSPS）、空间飞行器供能和无线传感网络（Wireless Sensor Network,WSN）等领域。整流天线（Rectenna）是MPT系统中的重要组成部分,其功能是接收微波能量并将其转换为直流能量,所获得的直流能量可以用来为其他电子设备供电。整流天线主要包含了接收天线和整流电路。由于整流电路中的肖特基二极管具有非线性特性,使得高效率多频带整流电路和宽输入功率范围整流电路的设计难以实现。此外,微波整流二极管产生的高次谐波成分会通过天线辐射出去而降低整流天线的效率、整流天线与发射天线之间的极化失配产生的损耗也会降低整流天线的效率。针对上述问题,本文将主要研究高效率多频带整流电路、宽功率范围整流电路、及高效率整流天线。具体来说,主要研究内容如下:（1）在高效率多频带整流电路方面,分别设计了一个工作在0.915 GHz/2.45 GHz的双... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 微波输能技术的研究现状
        1.2.2 整流天线的研究现状
        1.2.3 整流电路的研究现状
    1.3 本论文章节安排及创新点
第二章 高效率多频带整流电路的设计
    2.1 引言
    2.2 整流二极管的特性分析
    2.3 高效率双频整流电路的设计
        2.3.1 谐波抑制网络设计及最优阻抗确定
        2.3.2 双频阻抗匹配网络的设计
        2.3.3 双频整流电路的仿真分析
        2.3.4 仿真与测试结果
    2.4 高效率小型化三频带整流电路的设计
        2.4.1 三频带阻抗匹配网络的设计
        2.4.2 整流电路的仿真与测试
    2.5 本章小结
第三章 基于阻抗压缩网络的双频宽功率范围整流电路的设计
    3.1 引言
    3.2 双频阻抗压缩网络的设计
        3.2.1 单频阻抗压缩网络理论分析
        3.2.2 双频阻抗压缩网络理论分析
    3.3 倍压整流电路的理论分析
    3.4 双频宽功率范围整流电路的设计
        3.4.1 双频宽范围整流电路的设计
        3.4.2 整流电路的仿真与测试
    3.5 本章小结
第四章 具有谐波抑制功能的高效率小型化整流天线的研究
    4.1 引言
    4.2 谐波抑制整流天线的设计
        4.2.1 天线的基本结构
        4.2.2 天线的仿真与测试
    4.3 高效率整流电路的设计
        4.3.1 电路的结构与仿真
        4.3.2 高效率整流电路的测试
    4.4 整流天线的测试
    4.5 本章小结
第五章 宽带圆极化整流天线的设计
    5.1 引言
    5.2 宽带圆极化天线的设计
        5.2.1 天线的基本结构
        5.2.2 仿真与测试结果分析
    5.3 整流电路的设计
        5.3.1 工作原理分析
        5.3.2 电路设计
        5.3.3 仿真与测试结果分析
    5.4 整流天线的测试
    5.5 本章小结
总结与展望
    1.总结
    2.展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]定向能武器发展现状及未来展望[J]. 雷开卓,黄建国,张群飞,陈建峰,李宁,方明.  鱼雷技术. 2010(03)
[2]微波输能技术概述与整流天线研究新进展[J]. 杨雪霞.  电波科学学报. 2009(04)
[3]无线传感器网络中的整流天线技术研究进展[J]. 张光旻,洪劲松,王秉中.  电信科学. 2007(04)
[4]微波功率传输的理论研究[J]. 文舸一.  电子科学学刊. 1998(04)
[5]Ka波段整流天线的时域分析[J]. 李中云,文舸一.  微波学报. 1998(02)
[6]微波输电，现代化建设的生力军[J]. 林为干,赵愉深,文舸一,邓扬建.  科技导报. 1994(03)



本文编号：3328856