面向微波輸能的高效率整流電路與天線研究
發(fā)布時間:2021-08-08 00:41
微波輸能(Microwave Power Transmission,MPT)是無線能量傳輸(Wireless Power Transmission,WPT)技術(shù)中的一種,它廣泛應(yīng)用在空間太陽能電站(Space Solar Power Station,SSPS)、空間飛行器供能和無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)等領(lǐng)域。整流天線(Rectenna)是MPT系統(tǒng)中的重要組成部分,其功能是接收微波能量并將其轉(zhuǎn)換為直流能量,所獲得的直流能量可以用來為其他電子設(shè)備供電。整流天線主要包含了接收天線和整流電路。由于整流電路中的肖特基二極管具有非線性特性,使得高效率多頻帶整流電路和寬輸入功率范圍整流電路的設(shè)計難以實現(xiàn)。此外,微波整流二極管產(chǎn)生的高次諧波成分會通過天線輻射出去而降低整流天線的效率、整流天線與發(fā)射天線之間的極化失配產(chǎn)生的損耗也會降低整流天線的效率。針對上述問題,本文將主要研究高效率多頻帶整流電路、寬功率范圍整流電路、及高效率整流天線。具體來說,主要研究內(nèi)容如下:(1)在高效率多頻帶整流電路方面,分別設(shè)計了一個工作在0.915 GHz/2.45 GHz的雙...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:137 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微波輸能技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 整流天線的研究現(xiàn)狀
1.2.3 整流電路的研究現(xiàn)狀
1.3 本論文章節(jié)安排及創(chuàng)新點
第二章 高效率多頻帶整流電路的設(shè)計
2.1 引言
2.2 整流二極管的特性分析
2.3 高效率雙頻整流電路的設(shè)計
2.3.1 諧波抑制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及最優(yōu)阻抗確定
2.3.2 雙頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
2.3.3 雙頻整流電路的仿真分析
2.3.4 仿真與測試結(jié)果
2.4 高效率小型化三頻帶整流電路的設(shè)計
2.4.1 三頻帶阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
2.4.2 整流電路的仿真與測試
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于阻抗壓縮網(wǎng)絡(luò)的雙頻寬功率范圍整流電路的設(shè)計
3.1 引言
3.2 雙頻阻抗壓縮網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
3.2.1 單頻阻抗壓縮網(wǎng)絡(luò)理論分析
3.2.2 雙頻阻抗壓縮網(wǎng)絡(luò)理論分析
3.3 倍壓整流電路的理論分析
3.4 雙頻寬功率范圍整流電路的設(shè)計
3.4.1 雙頻寬范圍整流電路的設(shè)計
3.4.2 整流電路的仿真與測試
3.5 本章小結(jié)
第四章 具有諧波抑制功能的高效率小型化整流天線的研究
4.1 引言
4.2 諧波抑制整流天線的設(shè)計
4.2.1 天線的基本結(jié)構(gòu)
4.2.2 天線的仿真與測試
4.3 高效率整流電路的設(shè)計
4.3.1 電路的結(jié)構(gòu)與仿真
4.3.2 高效率整流電路的測試
4.4 整流天線的測試
4.5 本章小結(jié)
第五章 寬帶圓極化整流天線的設(shè)計
5.1 引言
5.2 寬帶圓極化天線的設(shè)計
5.2.1 天線的基本結(jié)構(gòu)
5.2.2 仿真與測試結(jié)果分析
5.3 整流電路的設(shè)計
5.3.1 工作原理分析
5.3.2 電路設(shè)計
5.3.3 仿真與測試結(jié)果分析
5.4 整流天線的測試
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
1.總結(jié)
2.展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]定向能武器發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望[J]. 雷開卓,黃建國,張群飛,陳建峰,李寧,方明. 魚雷技術(shù). 2010(03)
[2]微波輸能技術(shù)概述與整流天線研究新進(jìn)展[J]. 楊雪霞. 電波科學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的整流天線技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張光旻,洪勁松,王秉中. 電信科學(xué). 2007(04)
[4]微波功率傳輸?shù)睦碚撗芯縖J]. 文舸一. 電子科學(xué)學(xué)刊. 1998(04)
[5]Ka波段整流天線的時域分析[J]. 李中云,文舸一. 微波學(xué)報. 1998(02)
[6]微波輸電,現(xiàn)代化建設(shè)的生力軍[J]. 林為干,趙愉深,文舸一,鄧揚建. 科技導(dǎo)報. 1994(03)
本文編號:3328856
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:137 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微波輸能技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 整流天線的研究現(xiàn)狀
1.2.3 整流電路的研究現(xiàn)狀
1.3 本論文章節(jié)安排及創(chuàng)新點
第二章 高效率多頻帶整流電路的設(shè)計
2.1 引言
2.2 整流二極管的特性分析
2.3 高效率雙頻整流電路的設(shè)計
2.3.1 諧波抑制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及最優(yōu)阻抗確定
2.3.2 雙頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
2.3.3 雙頻整流電路的仿真分析
2.3.4 仿真與測試結(jié)果
2.4 高效率小型化三頻帶整流電路的設(shè)計
2.4.1 三頻帶阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
2.4.2 整流電路的仿真與測試
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于阻抗壓縮網(wǎng)絡(luò)的雙頻寬功率范圍整流電路的設(shè)計
3.1 引言
3.2 雙頻阻抗壓縮網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
3.2.1 單頻阻抗壓縮網(wǎng)絡(luò)理論分析
3.2.2 雙頻阻抗壓縮網(wǎng)絡(luò)理論分析
3.3 倍壓整流電路的理論分析
3.4 雙頻寬功率范圍整流電路的設(shè)計
3.4.1 雙頻寬范圍整流電路的設(shè)計
3.4.2 整流電路的仿真與測試
3.5 本章小結(jié)
第四章 具有諧波抑制功能的高效率小型化整流天線的研究
4.1 引言
4.2 諧波抑制整流天線的設(shè)計
4.2.1 天線的基本結(jié)構(gòu)
4.2.2 天線的仿真與測試
4.3 高效率整流電路的設(shè)計
4.3.1 電路的結(jié)構(gòu)與仿真
4.3.2 高效率整流電路的測試
4.4 整流天線的測試
4.5 本章小結(jié)
第五章 寬帶圓極化整流天線的設(shè)計
5.1 引言
5.2 寬帶圓極化天線的設(shè)計
5.2.1 天線的基本結(jié)構(gòu)
5.2.2 仿真與測試結(jié)果分析
5.3 整流電路的設(shè)計
5.3.1 工作原理分析
5.3.2 電路設(shè)計
5.3.3 仿真與測試結(jié)果分析
5.4 整流天線的測試
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
1.總結(jié)
2.展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]定向能武器發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望[J]. 雷開卓,黃建國,張群飛,陳建峰,李寧,方明. 魚雷技術(shù). 2010(03)
[2]微波輸能技術(shù)概述與整流天線研究新進(jìn)展[J]. 楊雪霞. 電波科學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的整流天線技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張光旻,洪勁松,王秉中. 電信科學(xué). 2007(04)
[4]微波功率傳輸?shù)睦碚撗芯縖J]. 文舸一. 電子科學(xué)學(xué)刊. 1998(04)
[5]Ka波段整流天線的時域分析[J]. 李中云,文舸一. 微波學(xué)報. 1998(02)
[6]微波輸電,現(xiàn)代化建設(shè)的生力軍[J]. 林為干,趙愉深,文舸一,鄧揚建. 科技導(dǎo)報. 1994(03)
本文編號:3328856
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