【摘要】：面向空間太陽能電站應(yīng)用,進(jìn)行了固態(tài)體制微波能量傳輸技術(shù)研究。針對(duì)能量傳輸波束擴(kuò)散導(dǎo)致收集效率低的問題,研究了基于人工媒質(zhì)理論設(shè)計(jì)的完美匹配層的能量接收整流表面,通過調(diào)節(jié)人工媒質(zhì)單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)現(xiàn)天線輸出阻抗與整流電路輸入阻抗的共軛匹配,同時(shí)抑制整流電路高次諧波,省去原有匹配及低通濾波器,簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)高效微波能量吸收與轉(zhuǎn)換。以空間太陽能電站規(guī)定的波束中心傳輸微波功率密度限制作為能量接收整流表面設(shè)計(jì)的約束條件,設(shè)計(jì)能量接收整流表面,結(jié)合固態(tài)體制微波能量發(fā)射端,搭建5.8GHz小規(guī)模微波能量傳輸系統(tǒng)開展了地面試驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)測(cè)結(jié)果顯示整流表面能量轉(zhuǎn)換效率最高為57.7%。此次試驗(yàn)驗(yàn)證了先進(jìn)的固態(tài)能量傳輸試驗(yàn)系統(tǒng),為空間太陽能地面縮比試驗(yàn)及未來空間太陽能電站的建設(shè)提供了技術(shù)支撐。
[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.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院;中國(guó)空間技術(shù)研究院西安分院;浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)系;
【分類號(hào)】：TN015;V442

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2434543