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微波能量传输系统设计及试验

发布时间:2019-03-04 19:04
【摘要】:面向空间太阳能电站应用,进行了固态体制微波能量传输技术研究。针对能量传输波束扩散导致收集效率低的问题,研究了基于人工媒质理论设计的完美匹配层的能量接收整流表面,通过调节人工媒质单元的结构参数实现天线输出阻抗与整流电路输入阻抗的共轭匹配,同时抑制整流电路高次谐波,省去原有匹配及低通滤波器,简化电路结构、实现高效微波能量吸收与转换。以空间太阳能电站规定的波束中心传输微波功率密度限制作为能量接收整流表面设计的约束条件,设计能量接收整流表面,结合固态体制微波能量发射端,搭建5.8GHz小规模微波能量传输系统开展了地面试验验证,实测结果显示整流表面能量转换效率最高为57.7%。此次试验验证了先进的固态能量传输试验系统,为空间太阳能地面缩比试验及未来空间太阳能电站的建设提供了技术支撑。
[Abstract]:Based on the application of space solar power station, the microwave energy transmission technology of solid-state system is studied in this paper. In order to solve the problem of low collection efficiency caused by energy transmission beam diffusion, the perfectly matched layer energy receiving rectifier surface based on artificial medium theory is studied. By adjusting the structure parameters of the artificial medium unit, the conjugate matching of the antenna output impedance and the input impedance of the rectifier circuit is realized. At the same time, the high-order harmonic of the rectifier circuit is suppressed, the original matching and low-pass filter are omitted, and the structure of the circuit is simplified. Achieve high efficiency microwave energy absorption and conversion. Taking the beam center transmission microwave power density limit of space solar power station as the constraint condition of the energy receiving rectifier surface design, the energy receiving rectifier surface is designed, and the solid-state microwave energy transmitter is combined with the energy receiving rectifier surface. A small-scale microwave energy transmission system based on 5.8GHz is built and tested on the ground. The experimental results show that the energy conversion efficiency of rectifying surface is up to 57.7%. This experiment validates the advanced solid-state energy transfer test system and provides the technical support for the space solar energy ground scaling test and the future construction of space solar power station.
【作者单位】: 西北工业大学电子信息学院;中国空间技术研究院西安分院;浙江大学信息与电子工程学系;
【分类号】:TN015;V442

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2434543

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