基于磁谐振的无线信号与能量复用传输研究

发布时间：2020-05-04 06:26

【摘要】：电磁波的发现奠定了无线传输的基础,在无线通信技术已经非常成熟的今天,无线能量传输技术也已逐渐成为电磁学研究的主导方向。近些年来,随着无线功率传输技术的迅猛发展,不少产品已在商用领域初露锋芒。如手机无线充电技术以及闲置电磁能量收集技术。本文通过设计无线传输系统模型,利用电磁波可以携带信息与能量的特性,实现无线功率与信号复用传输的功能。首先,通过对当下几种较为热门的无线传输系统的模型与基本原理优劣分析,选择以磁谐振原理作为研究基础,搭建一套工作在13.56MHz的无线复用传输系统。此系统将天线等效电路概念、电路匹配理论相互结合作为传输研究的理论前提。通过将已有尺寸的线圈天线做电路等效处理,并设计匹配电路以达到线圈天线工作在预定频率目标。这一过程中,传输天线因等效方式不同所构建的匹配模型、信号与能量的传输难度也有所差异。所以,在高效无线能量传输平台搭建完成之后,为了保证信号的准确传输,提出了一种调幅式采样信号迟滞比较的校验方案。承接无线功率传输系统已得实验结论,接着讨论无线能量收集的理论和分析方法,通过对多种无线功率收集结构与工作频率间的特性总结,设计了一种新型“双环双桥”无线功率吸收结构模型,它不仅在软件环境中具备高效率低热损耗的优点,同时实验室测试环境也表明这种结构在Wi-Fi频段对电磁波有着较高的吸收特性。通过以上两个实验,可以利用数据分析出电磁信号的强度特性与无线能量传输特性之间的关系,并且经过频谱分析仪以及矢量网络分析仪,可以有效地对其工作效率进行有效求解。此外本文还专门为传输系统设计了一种实用性的传输复用算法,并在文中得到了有效地验证。
【图文】：

9]，如下所示。智能生态链系统：如图1.1所示，目前国内大部分科技公司如：华为、小米以及Tencent都已经具备一套属于自己的完整智能生态系统。生态链中所有设备都可以通过手机“APP+AI”进行个性化与智能化调控。从目前对应官网提供的智能设备相关信息可知，其手机等部分小型用电设备已经支持了无线功率传输这一功能，但所展示的大多数产品中配置无线功率技术仍需要一些时日[10]。同时，这些产品中的大型用电设备，如电视、冰箱以及空调为了设备走线高效化，就免不了在墙体中嵌入线缆的操作，这样的话不仅会产生额外的产本，，同时会影响房间设计结构的美观。通过以上实例，无线能量传输技

图 1.1 智能生态链系统输领域：因传统活塞式内燃发动机燃烧所产生的 CO2等废弃在，这一问题引起了世界的广泛关注[11]。为了缓解气候恶化提供了诸多补贴政策，这也是新能源运输设备能够快速发展人们带来了确确实实便利的同时，能源储备却又成了新能源时无线传输技术恰恰从另一个角度为新能源技术提供了解决源技术的汽车所构成的无线传输系统。这使得对能源存储技解，为日后储能技术的快速发展提供了一个缓冲。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O441

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本文编号：2648231